Владимир Кузьмич Отделёнов родился 24 августа 1924 года в Корсаковском районе Орловской области.
Весной 1944 года был зачислен баянистом в Краснознаменный ансамбль песни и пляски Красной Армии, с которым участвовал в сотнях концертов на разных фронтах.
После войны учился в музыкальном училище и институте имени Гнесиных (класс педагога А.С.Штейн).
Первый большой успех певца выпал на IV Всемирном фестивале молодёжи и студентов в Бухаресте, где Отделёнов завоевал первую премию, после чего в 1953 году был принят в группу стажёров Большого театра.
Незаурядные вокальные данные и глубокая музыкальная культура в сочетании с упорной работой позволили ему быстро освоить классический репертуар и занять одно из ведущих мест в числе солистов Большого театра.
В 1958—1960 годах стажировался в Болгарии, гастролировал в Англии, Франции и Японии.
В 1963 году певец ушёл из Большого театра на радио.
В 1970-е гг. становится ведущим солистом Московской государственной филармонии.
С 1972 года - Заслуженный артист РСФСР.
В 1979—1993 годах преподавал в ГМПИ им. Гнесиных (РАМ им. Гнесиных). С 1991 года - профессор.
Уиер 4 февраля 1993 года.