Будущий знаменитый российский флотоводец родился 1 [13] февраля 1806 в родовом имении Старицкого уезда Тверской губернии в 1806 году (с. Ивановское, расположенное рядом с селом Рясня, которое также принадлежало роду Корниловых).
Отец Владимира, Алексей Михайлович, до июля 1807 года был иркутским, а затем тобольским губернатором. Мать — Александра Ефремовна (в девичестве Фан-дер-Флит), находилась в это время в Иркутске (есть данные, мемуары, что она вела активную работу по благоустройству русского посольства Ю. А. Головкина в Китай (с сентября 1805 по сентябрь 1806 оно находилось в Иркутске). Затем отца переводят губернатором в Тобольск, а жена едет с маленьким сыном в родовое имение Ивановское.
В 1821 году Владимир Корнилов был определён в Морской кадетский корпус, окончил его в 1823 году, получив звание мичмана и назначение во 2-й флотский экипаж Балтийского флота. Весной 1827 года капитан 1-го ранга М. П. Лазарев включил его в команду 74-пушечного линейного корабля «Азов», направлявшегося в Средиземное море. В Наваринском сражении мичман Корнилов, командовал тремя орудиями нижнего дека.
За отличие в сражении был награждён орденом Святой Анны 4-й степени, французским орденом Святого Людовика, английским орденом Бани и греческим орденом Спасителя. В 1828 году произведён в лейтенанты. До 1830 года служил на «Азове» в Средиземном море, по возвращении на родину Корнилову были вручены новые награды — орден Святой Анны 3-й степени и серебряная медаль на Георгиевской ленте «За отличную усердную службу и деятельность в турецкую войну 1828—1829 годов.»
В том же году последовало назначение на строящийся тендер «Лебедь», на котором провел две кампании на Балтике. В январе 1833 года был переведён на Черноморский флот, служит на линейном корабле «Память Евстафия» офицером для особых поручений при командующем эскадрой контр-адмирале Лазареве. В том же году принял участие в Босфорской экспедиции, награждён орденом Святого Владимира 4-й степени и турецким золотым знаком отличия.
В 1834 году стал командиром брига «Фемистокл», который был направлен в Стамбул в распоряжение русской миссии в Турции. 28-летний капитан проявил черты требовательного командира, сумевшего в короткий срок сплотить и обучить экипаж. Капитаны иностранных судов восхищались превосходным порядком на корабле, организацией службы и подготовкой команды. В 1835 году, выполняя поручения русского посла в Греции, познакомился там с живописцем К. П. Брюлловым и художником Г. Г. Гагариным. В Россию Брюллов и Гагарин возвращались на «Фемистокле». По пути Брюллов написал портрет Корнилова.
Весной 1835 года Корнилов получил звание капитан-лейтенанта. В 1836 году принял командование корветом «Орест». За успешное командование награждён орденом Святого Станислава 3-й степени.
В 1837 году в переводе Корнилова выходит книга капитана английского флота Гласкока «Морская служба в Англии, или Руководство для морских офицеров всякого звания».
Не прошло и двух лет, как Корнилов получает назначение на должность командира фрегата «Флора», строившегося на Николаевских верфях. 1 января 1838 года Корнилов был назначен командиром строящегося линейного корабля «Двенадцать Апостолов». По заведённому командующим Черноморским флотом Лазаревым порядку, командир корабля обязан был лично следить за его строительством. По инициативе Лазарева и Корнилова корабль «Двенадцать Апостолов» впервые в русском флоте был вооружён бомбическими орудиями. Корнилов разработал и издал ряд приказов, распоряжений и инструкций, касающихся всех сторон организации службы на корабле. Разработанный им распорядок службы тбыл признан образцовым и введен Лазаревым на всех кораблях Черноморского флота. Лазарев дал высокую оценку кораблю «Двенадцать Апостолов»: «Решительно можно сказать, что другой подобный корабль едва ли в каком другом флоте есть.»
Одновременно с участием в строительстве кораблей Корнилов выходил в плавания в должности начальника штаба эскадры Лазарева, готовил планы действия эскадры, разрабатывал задачи для каждого корабля, контролировал их выполнение. В 1838 году участвовал в высадке десанта на Кавказском побережье: разрабатывал план высадки и командовал половиной гребных судов при перевозке десанта с корабля на берег. За отличие при высадке десанта в устье реки Туапсе произведён в капитаны 2-го ранга. В 1839 году участвовал в высадке десанта в устьях рек Субаши и Шахе, был награжден орденом Святой Анны 2-й степени. В 1840 году участвует в боевых действиях в районе рек Туапсе и Псезуапе: в декабре, за большие заслуги в подготовке и высадке десантов на побережье Кавказа произведён в капитаны 1-го ранга.
В 1840, после производства Владимира Алексеевича в чин капитана первого ранга, назначил командиром еще строящегося на Николаевской верфи 120-пушечного линейного корабля «Двенадцать Апостолов».
Новое назначение оказалось связано с необходимостью наблюдать и контролировать строительство этого уникального судна, что, в свою очередь, потребовало от Корнилова расширения сведений в области кораблестроения. Он предпочитал лично вникать во все детали снабжения и вооружения корабля, стараясь не упускать из виду ни одной мелочи. По инициативе Владимира Алексеевича впервые в отечественном военном флоте на «Двенадцати апостолах» установили бомбическую артиллерию, полностью оправдавшую себя уже на первых практических стрельбах. 15 июня 1841 корабль спустили на воду, и командир принял на себя ответственность за «целость его и всего находящегося на нем». Потребовалось еще около года, чтобы окончить все работы — вооружить корабль артиллерией, поставить рангоут и такелаж, окрасить судно, произвести внутреннюю отделку. Лишь в мае 1842 «Двенадцать апостолов», впервые подняв вымпел и флаг, вышел на Николаевский рейд.
Командование Владимира Алексеевича кораблем «Двенадцать апостолов» составило целую эпоху в жизни Черноморского флота. Не говоря о том, что это было лучшее судно на Черном море по техническим качествам, выработанный и реализованный Корниловым порядок службы был превосходным — сам адмирал Лазарев утвердил его в качестве образца для остальных кораблей.
В 1843 году составил проект руководства о сигнальных флагах и издал написанную им книгу «Штаты вооружения и запасного снабжения военных судов Черноморского флота всех рангов». За эту работу был награждён орденом Святого Станислава 2-й степени.
В 1842—1845 годах Корнилов находился в практических плаваниях на линейном корабле «Двенадцать Апостолов». За отличную службу 11 сентября 1845 года удостоен ордена Святого Владимира 3-й степени.
В 1846 году был командирован в Англию для заказа и наблюдения за постройкой пароходофрегата «Владимир» и для исполнения других поручений, знакомился с последними усовершенствованиями конструкций и механизмов паровых и железных судов на британских верфях. 17 октября 1848 года Корнилов на пароходофрегате «Владимир» прибыл на Одесский рейд. 6 декабря 1848 года произведён в контр-адмиралы.
В 1849 году Корнилов представлен, а в 1850 году утверждён в должности начальника штаба Черноморского флота. В представлении Корнилова на эту должность командующим Черноморским флотом Лазарев писал: «Контр-адмиралов у нас много, но легко ли избрать такого, который соединил в себе и познания морского дела и просвещение настоящего времени, которому без опасения можно было бы в критических обстоятельствах доверить и честь флага и честь нации?»
На посту начальника штаба Черноморского флота Корнилов развил бурную деятельность: проводил практические учения отрядов кораблей, постоянные инспекторские смотры кораблей и портов, создал школу юнг Черноморского флота. 2 ноября 1850 года награждён орденом Святого Станислава 1-й степени.
В 1851 году, после смерти адмирала Лазарева, Корнилов стал фактическим командующим Черноморским флотом. Высочайшим Указом был включён в Свиту Его Императорского Величества. Вместе с императором Николаем I учавствовал в смотрах флотов. 26 ноября 1851 года награждён орденом Святого Георгия 4-й степени (№ 8607). 2 октября 1852 года произведён в вице-адмиралы с назначением генерал-адъютантом.
В 1851—1852 годах Корнилов работает над проектом нового Морского устава.
В феврале 1853 года Корнилов совершил переход из Одессы в Константинополь в свите чрезвычайного посла князя А. С. Меншикова и потом на пароходофрегате «Бессарабия» плавал в греческие воды для осмотра судов, находившихся на стоянке в иностранных портах. Имея свой флаг на корабле «Двенадцать Апостолов», выходил в море и производил на Севастопольском рейде разнообразные манёвры: атаку неприятельского флота, нападение на отдельные порты, взятие десантов и высадка их в помощь сухопутным береговым войскам. А мае Корниловым была составлена «Программа крейсерства между Босфором и Севастополем».
В начале Крымской войны командует отрядом паровых кораблей. 5 ноября 1853 года пароходофрегат «Владимир» под флагом Корнилова атаковал 10-пушечный турецкий пароход «Перваз-Бахри». После трёхчасового боя «Перваз-Бахри» вынужден был спустить флаг. 22 ноября Корнилов награждён орденом Святого Владимира 2-й степени. Трофейный параход «Перваз-Бахри» переименован в «Корнилов».
После высадки англо-французских войск в Евпатории и поражения русских войск на Альме, Корнилов получил приказ от главнокомандующего в Крыму князю Меньшикову затопить корабли флота на севастопольском рейде, чтобы использовать матросов для обороны города с суши. 9 сентября 1854 года Корнилов собрал на совет флагманов и капитанов, где сказал им, что поскольку, из-за наступления вражеской армии положение Севастополя практически безнадежно, флот должен атаковать противника на море, невзирая на огромный численный и технический перевес врага. Пользуясь беспорядком в расположении английских и французских кораблей у мыса Улюкола, русский флот должен был напасть первым, навязав противнику абордажный бой, взрывая, если потребуется, свои корабли вместе с кораблями противника. Это бы позволило нанести вражескому флоту такие потери, что дальнейшие его операции были бы сорваны. Отдав приказ готовиться к выходу в море, Корнилов отправился к князю Меншикову и объявил тому свое решение дать бой. В ответ князь повторил отданное приказание — затопить корабли. Корнилов отказался повиноваться приказу. Тогда Меньшиков распорядился отправить Корнилова в Николаев, а командование передать вице-адмиралу М. Н. Станюковичу. Ответ Корнилова вошел в историю:
«Остановитесь! Это — самоубийство... то, к чему вы меня принуждаете... но чтобы я оставил Севастополь, окруженный неприятелем — невозможно! Я готов повиноваться вам.»
Корнилов организовал оборону Севастополя, где особо ярко проявился его талант как военного руководителя. Командуя гарнизоном в 7 тысяч человек, он показал пример умелой организации активной обороны. Корнилов по праву считается основоположником позиционных методов ведения войны (непрерывные вылазки обороняющихся, ночные поиски, минная война, тесное огневое взаимодействие кораблей и крепостной артиллерии).
В. А. Корнилов погиб на Малаховом кургане 5 (17) октября 1854 во время первой бомбардировки города англо-французскими войсками. Был погребён в севастопольском соборе Святого Владимира, в одном склепе с адмиралами М. П. Лазаревым, П. С. Нахимовым, В. И. Истоминым.