Родом из Одессы, Владимир Самойлов, сразу после школы ушел на фронт. Воевал у реки Днестр, в Польше, Германии, незадолго до окончания войны Самойлов был тяжело ранен в ногу, после которого остался хромым на всю жизнь. Вернувшись с фронта, поступил в Одесское театральное училище. Познакомился с девушкой по имени Надя, с которой связал свою судьбу, прожив вместе долгую и счастливую жизнь.
Окончив театральное училище, вместе с женой поступили в труппу Одесского русского драматического театра. Во время одного из выступлений супругов, их заприметил управляющий Кемеровского областного драмтеатра и позвал к себе. В Кемерово Самойловы прожили порядка 7 лет, в этом городе у них родился мальчик (будущий заслуженный артист России), которого назвали Александром.
В 1958 году Самойловы переезжают в Нижний Новгород (Горький). Владимиру предложили ряд хороших ролей в Горьковском театре. На следующий год состоялся дебют в кино в картине «Неоплаченный долг». Всего актер сыграет более 100 киноролей, самая популярная из которых в фильме «Свадьба в Малиновке». Всего Владимир Самойлов сыграл на театральной сцене около 250 ролей и стал звездой отечественного театра.
Самойлов ушел из жизни 8 сентября 1999 года — 75-летний артист скончался на сцене, когда шла репетиция «Короля Лира». Через два месяца умерла и его жена. Похоронили супругов, вместе проживших более полвека, рядом на Ваганьковском кладбище.