Владимир Сергеевич Серёгин родился в Москве в 1922 году в семье почтового служащего.
О небе он мечтал со школьной скамьи, в Красную Армию ушёл добровольцем сразу после школы в 1940 году. Там отметили его способности и направили учиться в Тамбовскую военную авиационную школу пилотов, окончив которую в 1943 году, был отправлен на фронт.
Участник великой Отечественной войны.
Будучи ещё молодым лётчиком, совершил огромное количество боевых заданий. Серёгин летал на низковысотном Ил-2. За годы войны совершил 140 вылетов боевого значения со штурмом вражеских войск, 50 разведывательных вылетов с фотографированием объектов противника. Им были проведены 19 воздушных боёв. Не раз, благодаря героизму и мужеству, грамотному и стратегическому подходу к проведению операции этого молодого и серьёзного пилота во время войны были предотвращены налёты немцев на население, склады, спасены жизни советских людей.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 июгя 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецкими захватчиками и проявленные при этом отвагу и геройство старшему лётчику 672-го штурмового авиационного полка 306-й штурмовой авиационной дивизии 10-го штурмового авиационного корпуса 17-й воздушной армии лейтенанту Серёгину Владимиру Сергеевичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 4990).
После окончания войны Владимир Серёгин остался служить в ВВС СССР.
Окончил военно-Воздушную Академию имени Жуковского и с 1953 года работал в испытательной авиации. Им была проведена огромная работа в этой области, лётчик освоил МиГ-15 и МиГ-17. Серёгин, являясь ведущим лётчиком-испытателем "МиГ-15", не раз при совершении испытательных полётов попадал в сложные ситуации, но каждый раз справлялся с поставленной задачей, по итогам полёта им всегда представлялись полные отчёты о проведённой работе. С марта 1967 года Владимир Серёгин был командиром полка, занимавшегося летной тренировкой космонавтов, при Центре подлготовки космонавтов ВВС.
Погиб в авиакатастрофе вместе с первым космонавтом Юрием Гагариным во время тренировочного полета на самолёте, в ходе которого выполнял обязанности инструктора.
Урна с прахом - в Кремлёвской Стене на Красной площади в Москве.