Заслуженный артист Российской Федерации (1996). Народный артист Российской Федерации (2010).
В 1990 году окончил Школу‑студию МХАТ (курс О. П. Табакова). В 1989 – 1990 годах — актёр МХАТ имени А. П. Чехова. С 1990 года — актёр и с 1992 года — режиссёр Театра п / р Олега Табакова.
В кино дебютировал как актёр в 1989 году в фильме «Зелёный огонь козы». Звёздным стал для актёра 1994 год, когда он исполнил главные роли в фильмах молодых российских режиссёров, ознаменовавших собой новый этап отечественного кинематографа: в «Лимите» Дениса Евстигнеева и в «Подмосковных вечерах» Валерия Тодоровского. Одной из самых заметных работ Владимира Машкова стала роль Толяна в выдвигавшейся на «Оскар» картине Павла Чухрая «Вор», которая вышла на экраны в 1997 году. В том же 1997 году Владимир Машков поставил свой первый фильм — «Сирота казанская». В последние годы Владимир Машков много времени проводит в США, снимаясь в голливудских фильмах («Танцы в «Голубой игуане» (2000, США), «15 минут славы» (2001, США), «Американская рапсодия» (2001, США‑Венгрия), «В тылу врага» (2001, США). По результатам опроса зрителей 26‑го Московского Международного кинофестиваля (ММКФ) приз зрительских симпатий присужден российскому фильму «Папа», где Владимир Машков выступил в роли режиссёра, сценариста, продюсера и актёра.
Приз зрительских симпатий на КФ «Окно в Европу» в Выборге присужден фильму «Папа».