Владимир Сергеевич Ивашов родился 28 августа 1939 года в Москве в семье рабочего авиационного завода и швеи. С детства он обладал разными умениями: мог шить, столярничать и готовить. Во дворе он не был самым сильным, но всегда умел постоять за себя.
Еще школьником Владимир мечтал стать актером, увлекался кукольным театром и часто ходил на спектакли к Образцову. Дома он создавал кукол и устраивал представления для своей младшей сестры, а также выступал в цирке в массовке. Окончив школу, он решил поступить во ВГИК, хотя отец советовал ему работать на заводе.
После посещения консультаций на всех факультетах, Владимир понял, что ни режиссером, ни сценаристом, ни оператором он не станет. Но, прочитав стихи на экзамене, он понравился комиссии и был принят на актерский курс Григория Михайловича Козинцева в 1956 году. Учеба давалась ему легко, но он не сильно выделялся среди своих однокурсников.
Всего через год после поступления Владимир стал знаменитым благодаря роли в фильме Г.Н. Чухрая «Баллада о солдате». После выхода фильма его популярность резко возросла.
В студенческие годы Ивашов снялся еще в нескольких фильмах, таких как «Тучи над Борском» (1961), «Семь нянек» (1962) и «Тетка с фиалками» (1963). Окончив ВГИК, он стал актером Театра-студии киноактера и проработал там более 30 лет.
В кино Ивашов также продолжал много сниматься, хотя режиссеры часто использовали его внешность, не всегда предлагая серьезные роли. Среди его наиболее заметных работ были фильмы: «Герой нашего времени» (1965), «Новые приключения неуловимых» (1968), «Бриллианты для диктатуры пролетариата» (1975), «Когда наступает сентябрь» (1975), «Звездный инспектор» (1980) и «Рукопись» (1992).
Ивашов был женат на актрисе Светлане Светличной, у них родились два сына. Владимир Сергеевич Ивашов скончался 23 марта 1995 года из-за врачебной ошибки на операционном столе и был похоронен на Ваганьковском кладбище в Москве.