Urodzony w rodzinie muzyków w Rumunii, studiował skrzypce i kompozycję w Bukareszcie. Występował na całym świecie jako solista, a także członek różnych zespołów kameralnych. Obecnie jest wziętym kameralistą i występuje na rozmaitych festiwalach z najlepszymi muzykami świata. Z koncertami zjeździł niemal całą Europę, występował w Stanach Zjednoczonych, Rosji, Tunezji, Japonii, Korei Południowej, Hong Kongu i Ameryce Południowej. Dokonał licznych nagrań dla różnych wytwórni płytowych.

Vladimir Mendelssohn jest bardzo aktywny jako kompozytor, pisze utwory na różne składy, od dzieł na instrumenty solowe, czy chór mieszany po kameralistykę i muzykę symfoniczną. Pisze też dla baletu, teatru i filmu.

Jako nauczyciel jest związany z Konserwatoriami w Paryżu, Hadze, Essen i Bolonii. Ponadto regularnie daje lekcje mistrzowskie na całym świecie. Od 2005 roku Vladimir Mendelssohn jest kierownikiem artystycznym Kuhmo Chamber Music Festival w Finlandii, na którym jest regularnym gościem począwszy od lat 80. XX w.