Родился Владимир Леонидович Дуров в Москве в семье дворянина, полицейского пристава Тверского участка. В 1868 году мать умирает, отец тоже вскоре умер. Владимира и его брата Анатолия взял на воспитание их крёстный отец. Учился в военной гимназии, но оставил её, увлёкшись цирком. На арене с 1879 года. С 1883 — в цирке-зверинце Винклера в Москве, затем в цирке Безано. Начинал артистическую карьеру как силач, звукоподражатель, иллюзионист, художник-моменталист, куплетист и клоун. В зверинце Дуров начал выступать как дрессировщик с собакой, козлом, крысами и морскими свинками. Для самообразования в качестве вольнослушателя ходил на лекции физиолога Ивана Сеченова. С 1887 — в московском цирке Саламонского — стал выступать как клоун-дрессировщик и сатирик.

Дрессировку животных построил на кормлении, то есть вырабатывании условных рефлексов путём поощрения: животное получало еду за сделанный трюк. Изучал труды Сеченова и Павлова, положил их научные открытия в основу своего метода дрессировки.

Владимир Дуров — автор книги «Мои звери», впервые вышедшей в 1927 году и впоследствии неоднократно переиздававшейся. В ней автор рассказывает, как он учил зверей, как придумывал интересные номера и выступал с ними на арене

Умер 3 августа 1934 года в Москве, похоронен на Новодевичьем кладбище

В. Л. Дуров стал родоначальником династии дрессировщиков Дуровых. В 1937 году «Уголок Дурова» возглавила его дочь Анна Владимировна Дурова-Садовская. После её смерти руководство приняла на себя дочь Юрия Владимировича Дурова (внук В.Л. Дурова, 1910 — 1971, артист цирка, дрессировщик, народный артист СССР), Наталья Юрьевна Дурова. С июня 2008 года художественным руководителем театра является сын Ю.В. Дурова Юрий Юрьевич Дуров.