В Москве родился Владимир Соловьёв, сын известного русского историка Сергея Михайловича Соловьёва (1820-1879) и Поликсены Владимировны, чьи корни связаны с дворянской семьей Романовых, у которых были польские и казацкие корни. Среди предков Романовых был известный русский и украинский философ Г. С. Сковорода, который был двоюродным прадедом Владимира Соловьёва. Его младшим братом был будущий романист Всеволод Соловьёв (1849-1903).
Соловьев получил образование в Первой московской гимназии, где учебный процесс был разделен на общий и специальный курсы. Позже он закончил обучение в Пятой московской гимназии, завершив гимназический курс с золотой медалью в 1869 году.
В 1869 году он поступил на историко-филологический факультет Московского университета, успешно сдав вступительные экзамены и написав вступительное сочинение на тему "Шестнадцатый век на Западе и в России". Однако вскоре он перевёлся на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета. В 1871—1872 годах произошёл идейный перелом в его мировоззрении, связанный с разочарованием в атеистических и позитивистских идеалах "людей шестидесятых годов". В 1872 году у него случился роман в поезде на Харьков со случайной попутчицей Жюли, после которого он испытал мистическое видение Софии. В результате Соловьёв оставил физико-математический факультет и готовился к сдаче кандидатских экзаменов по историко-филологическому факультету экстерном. Он подал прошение на имя ректора об увольнении из числа студентов и о прохождении кандидатских испытаний в 1873 году. В итоге он успешно выдержал 17 кандидатских испытаний и был утверждён в степени кандидата.
После окончания Московского университета в 1873 году, он был оставлен учиться на кафедре философии для подготовки к получению профессорского звания по особому разрешению. В сентябре 1873 года Соловьёв переехал в Сергиев Посад и в течение года посещал лекции в Духовной академии.
В возрасте 21 года Соловьёв защитил свою магистерскую работу под названием "Кризис западной философии", в которой выразил свою оппозицию позитивизму и противостояние деления на «спекулятивное» (теоретическое) и «эмпирическое» знание. Это произошло 24 ноября 1874 года в Санкт-Петербургском университете. В результате защиты он был назначен штатным доцентом философии и в течение одного семестра прочитал лекции в Московском университете.
31 мая 1875 года он отправился в Лондон для работы в Британском музее с целью изучения индийской, гностической и средневековой философии. До места назначения он путешествовал через Варшаву и Берлин. В Лондоне он познакомился со спиритизмом и изучал Каббалу. 16 октября 1875 года он внезапно отправился в Египет, вдохновленный мистическим видением Софии. Его путешествие прошло через Францию и Италию, и из Бриндизи он отправился пароходом в Александрию. В ноябре он прибыл в Каир, где пробыл до марта 1876 года, совершая путешествие в окрестности Фиваиды. Затем он вернулся в Италию, где жил в Сорренто, Неаполе и Париже, прежде чем вернуться в Москву.
В июне 1876 года он возобновил свою деятельность в Московском университете в качестве преподавателя. Однако в феврале 1877 года он покинул Московский университет, так как не согласился с большинством в Совете университета, требовавшим прекратить общение с профессором Н. А. Любимовым; он явно выразил свою поддержку этому профессору.
В 1877 году он покинул Москву и переехал в Санкт-Петербург, где стал членом Учёного комитета при Министерстве народного просвещения и одновременно преподавал в Санкт-Петербургском университете. В Петербурге Соловьёв подружился с Достоевским. Во время русско-турецкой войны он почувствовал подъём патриотизма и почти отправился в действующую армию. В это время окончательно формируются философские взгляды Соловьёва.
6 апреля 1880 года состоялась защита докторской диссертации "Критика отвлечённых начал". Игравший в Петербургском университете важную роль М. И. Владиславлев изменил своё отношение к Владимиру Соловьёву после положительной оценки магистерской диссертации. В результате несмотря на должность доцента, Соловьёв не стал профессором. 28 марта 1881 года Соловьёв выступил с лекцией, в которой призывал императора Александра III помиловать цареубийц Александра II во имя христианского милосердия, из-за чего ему было запрещено читать публичные лекции на некоторое время. В результате этого прекратилась университетская карьера Владимира Соловьёва, и он покинул преподавательскую деятельность в 1882 году.
Он не имел семьи и проводил большую часть времени в имениях своих друзей или за границей.
Исследователи утверждают, что его здоровье пострадало от длительных периодов голодания и интенсивной физической нагрузки, а также от постепенного отравления скипидаром, что негативно сказалось на функционировании его почек.
Помещение, в котором он жил, обычно наполнялось ароматом скипидара. Он придавал этой жидкости нечто сверхъестественное или целебное значение. Он утверждал, что скипидар защищает от всех болезней, обильно орошал им постель, одежду, бороду, волосы, пол и стены помещения, а когда готовился к походу в гости, то смешивал скипидар с одеколоном и называл это "Bouquet Solovieff". Несколько раз друзья пытались предостеречь его от опасности чрезмерного употребления скипидара, но он продолжал настаивать на своем упрямстве в этом вопросе до самого последнего времени.
К в концу 1890-х его здоровье начало ухудшаться. Летом 1900 года Соловьев приехал в Москву, чтобы опубликовать свой перевод Платона. 15 июля, в день своих именин, его состояние сильно ухудшилось, и он попросил своего друга Давыдова отвезти его в имение Узкое, принадлежащее князю Петру Николаевичу Трубецкому. В этом имении он скончался 31 июля (13 августа по новому стилю) от атеросклероза, цирроза почек и уремии после двухнедельной болезни. Его похоронили на кладбище Новодевичьего монастыря рядом с могилой отца.
