После окончания общеобразовательной школы он поступил на режиссерский факультет во ВГИК, где учился под руководством И. А. Савченко. В 1952 году учеба закончилась. Будучи еще студентом, Наумов дебютировал на телевидении – в 1948 году появился фильм под названием «Третий удар», Владимир был ассистентом режиссера в этом проекте. В 1951 году Владимир Наумов впервые дебютировал в качестве режиссера.
Затем были такие работы, как «Тревожная молодость» (1954), «Павел Корчагин» (1954), «Ветер» (1958), «Мир входящему» (1961), «Гори-гори, моя звезда» (1969), «Бег» (1970), «Как закалялась сталь» (1973), «Легенда о Тиле» (1976), «Тегеран-43» (1980), «Берег» (1983). За последнюю киноленту в 1985 году был награжден Государственной премией СССР. Также он работал над картинами «Десять лет без права переписки» (1990), «Белый праздник» (1994), «Тайна Нардо, или Сон белой собаки» (1999), «Джоконда на асфальте» (2007), «В России идет снег» (2010) и другие. В этих кинолентах Владимир Наумов выступил не только в роли режиссера, но и продюсера, артиста и сценариста. За кинофильм «Часы без стрелок», вышедший в 2001 году, был награжден на Кинофестивале русских фильмов в Онфлере Почетным дипломом.
В 1982 году Наумов стал народным артистом СССР, а в 1985 году - лауреатом Государственной премии СССР. Имеет награды «За заслуги перед отечеством» II и IV степени, которые получил в 2007 и 1997 году соответственно. Также в 2007 году Владимир Наумов был награжден премией «Золотой орел» в категории за «Выдающийся вклад в кинематограф».
С 1986 года является профессором во ВГИКе, работает во ВИППК руководителем мастерской режиссуры игрового кино. В1987 году стал режиссером на киностудии «Союз».
