Владимир Петченко родился в городе Куйбышев, РСФСР, СССР. Окончил Государственный институт театрального искусства (ГИТИС). В 1965-1967 годах - артист Рязанского областного театра. С 1968 года - артист Московского театра имени М.Н. Ермоловой. Первой работой Владимира Петченко в кино стала роль Алексея в фильме о лётчиках-истребителях "Дни лётные". Свои первые роли в этой киноленте также сыграли Николай Олялин, Юрий Кузьменков, Вера Быкова (Алентова). А с ней он справился блестяще. Снимался также в таких фильмах, как "Всегда на марше" (1969), "Mope в огне" (1970), телесериале "Следствие ведут Знатоки" (1979), телеспектаклях: "Разлом", "C повинной", "Я агент 13-17", "Лёгкая командировка" и других. Владимир Петченко трагически погиб на гастролях театра в Благовещенске.