Владимир Александрович Грамматиков родился 1 июня 1942 года в Свердловске в семье Александра Николаевича и Нины Иосифовны Грамматиковых. Мать начинала как оперная певица, но после рождения пятерых детей посвятила себя домашнему хозяйству. Отец во время Великой Отечественной войны, когда был захвачен Донбасс, предложил новый способ добычи угля в Кузбассе открытым способом в угольном разрезе.
В 1947 году он был приглашён в Москву для работы в Министерстве угольной промышленности. Все братья и сёстры Владимира — выпускники технических вузов.Окончил радиоаппаратуро-строительный факультет Высшего технического училища им. Баумана в Москве, после чего решил связать свою жизнь с кино. Позже получил образование на актёрском факультете ГИТИСа, став актёром пантомимы.
В 1963 году был утверждён на роль Саши Шагалова в фильме Георгия Данелия «Я шагаю по Москве» , однако, как и его герой, был неожиданно призван в армию на три года.
В итоге роль досталась Евгению Стеблову. После армии принял решение стать режиссёром.
В 1976 окончил режиссёрский факультет ВГИКа (мастерская Ефима Дзигана).
С 1976 — актёр и режиссёр Киностудии имени М. Горького. Снимал сюжеты для киножурнала «Ералаш» , рекламные ролики.
С 1990 — художественный руководитель Творческого объединения «Контакт» (Киностудии имени М.Горького). Один из создателей и художественный руководитель студии «Старлайт» (Россия-Швеция-Великобритания-Дания). Президент «Старлайт-фест» — Международного кинофестиваля детских фильмов в Артеке (1992—1996). Один из основателей Фестиваля Визуальных Искусств во Всероссийском детском центре «Орлёнок» (1997—2006).Был главным режиссёром и художественным руководителем детского сериала для дошкольников «Улица Сезам» (НТВ).
В 1998—2002 годах — директор Киностудии имени М.Горького.Участвовал в качестве ведущего в телевизионном проекте «Акуна Матата» .
В 2008 году провел мастер-класс «Мастерство кинорежиссуры» — Первый всероссийский кинофестиваль актеров-режиссёров «Золотой Феникс» г. Смоленск.
В 2008 году — член жюри фестиваля «Кинотавр» и «Созвездие» , президент форума «Бумеранг» в детском центре «Орленок» , член президиума Евразийской Телеакадемии, председатель попечительского совета детского фонда, провел мастер-класс «Мастерство кинорежиссуры» на Первом всероссийском кинофестивале актеров-режиссёров «Золотой Феникс» в Смоленске.
В 2009 году — председатель жюри 16 Открытого Фестиваля «Святая Анна» .
В марте 2010 года Владимир Грамматиков назначен на должность креативного продюсера компании Disney в России.Жена — Наталья Николаевна Жукова, дочь известного художника Николая Жукова (памятного по портретам В. И. Ленина). 2 сына: Егор — актёр и режиссёр, Николай — юрист и 5 внуков.Православный. Отец — высокопоставленный советский чиновник — тайно крестил его в церкви Покрова Пресвятой Богородицы в Перхушково.