Уроженец сухопутного Иркутска Владимир Корнилов, сын губернатора Иркутска и Тобольска, в 1823 году окончил Морской кадетский корпус в чине мичмана и был зачислен в элитный Гвардейский морской экипаж, служить в котором мечтал любой гардемарин. Однако оттуда его быстро отчислили с формулировкой "за недостаток бодрости для фронта". Лишь многочисленные ходатайства отца и участие его будущего доброго ангела - первооткрывателя Антарктиды и участника кругосветной экспедиции капитана 1-го ранга Михаила Лазарева вернули его на флот. Корнилова зачислили на ставший вскоре легендарным 74-пушечный линейный корабль "Азов", которым командовал Лазарев.
Закаленный антарктическими буранами жесткий Лазарев на своем судне пустопорожних романтиков не терпел. И во время перехода "Азова" из Кронштадта в Средиземноморье (судно лично провожал император Николай I, выразивший уверенность, что "в случае каких-либо военных действий, поступленно будет с неприятелем по-русски") вышвырнул через люк в море стопку французских романов Корнилова. Вместо них сунул под нос мичману томики по навигации и астрономии, которые в дальнейшем сыграли важную роль в становлении того, как флотоводца.
8 октября 1827 года в составе объединенной русско-англо-французской эскадры линкор "Азов" под флагом командующего русской эскадрой контр-адмирала Логина Гейдена и в составе мичмана Владимира Корнилова, лейтенанта Павла Нахимова, гардемарина Владимира Истомина (оба также будущие герои обороны Севастополя) вступил в сражение с турецко-египетским флотом в Наваринской бухте (Греция). Линкор вступил в бой сразу с пятью турецкими судами, потопил три вражеских фрегата, один корвет, вынудил выброситься на мель и сжег 80-пушечный турецкий флагман "Мухарем-бей". Сам "Азов" в бою получил 153 пробоины, потери 24 убитыми, 67 ранеными. Линкор мичмана Корнилова первым из кораблей русского флота заслужил кормовой Георгиевский флаг. Сам Корнилов за бой получил следующий чин, орден св. Анны 4-й степени, французский орден св. Людовика, английский орден Бани и греческий орден св. Спасителя.
Весной 1833 года лейтенант Корнилов командовал кораблём "Память Евстафия" и участвовал в Босфорской экспедиции (оказание помощи Турции против взбунтовавшегося египетского паши Мухаммеда Али), в ходе которой выполнял поручение контр-адмирала Михаила Лазарева по военно-географическому обследованию района Босфора на случай будущего захвата проливов Россией. По окончании экспедиции он был награжден орденом святого Владимира 4-й степени и турецким золотым знаком отличия.
1 января 1838 года капитана 3-го ранга Владимира Корнилова назначили командиром строящегося 130-пушечного линейного корабля "Двенадцать Апостолов" (один из самых современных и мощных в России). Линкор впервые в русском флоте был вооружен бомбическими орудиями - для этого корабля отлили 68-фунтовые бомбические пушки. Корнилов установил на судне строгую дисциплину, разработал и издал ряд приказов, распоряжений и инструкций, касающихся всех сторон организации службы на корабле. Разработанный им распорядок службы был признан образцовым и введен главным командиром Черноморским флотом адмиралом Лазаревым как примерный на всех кораблях флота.
В 1838 году в возрасте 32 лет капитан 3-го ранга Владимир Корнилов был назначен начальником штаба при главном командире Черноморского флота. Именно начальник штаба разработал операции флота в действиях против горцев на черноморском побережье, штаты снабжения и вооружения судов Черноморского флота, принимал непосредственное участие в организации регулярных плаваний и учений эскадры. Корнилов лично командовал половиной гребных судов при перевозке десанта. За отличие при занятии местечка Туапсе на абхазском берегу произведен в капитаны 2-го ранга. В 1839 году участвовал в высадке десанта у устья рек Субаши и Шахе, был награжден орденом св. Анны 2-й степени, в 1840 году - в боевых действиях в районе Туапсе и Псезуапе.
Начальник штаба флота кавторанг Корнилов стал основоположником парового флота России. В 1846 году он был командирован в Англию для наблюдения за строительством паровых судов по заказу Черноморского флота (в частности, пароходо-фрегата "Владимир"), одновременно знакомился с состоянием британских морских сил и организацией управления ими, устройства паровых верфей. После командировки Корнилов перевел на русский язык книги "Морская служба в Англии", "Артиллерийское учение", и сам составил проект руководства о сигнальных флагах, издав книгу "Штаты вооружения и запасного снабжения военных судов Черноморского флота всех рангов".
Именно пароходо-фрегат "Владимир" под флагом контр-адмирала Корнилова 5 ноября 1853 года в начале Крымской войны участвовал в первом в мировой истории бое паровых судов с турецким 10-пушечным пароходом "Перваз-Бахри". Турки были биты, а захваченный пароход после ремонта был введён в состав Черноморского флота под именем "Корнилов".
В знаменитом Синопском сражении 18 ноября 1853 года Корнилов поучаствовать не успел, ибо его отряд пароходо-фрегатов преследовал уходивший из Синопской бухты турецкий пароход "Таиф". Впрочем, сам контр-адмирал был этому только рад, заявляя, что не хотел перехватывать победу у другого уважаемого им флотоводца адмирала Павла Нахимова.
Сам Корнилов был против затопления Черноморского флота в Севастопольской бухте, утверждая, что русские парусники не сказали еще своего последнего слова. Он предлагал атаковать объединенную англо-франко-турецкую эскадру в море, пользуясь беспорядком в расположении английских и французских кораблей у мыса Улюкола. По его мнению, необходимо было напасть первым, навязав противнику абордажный бой, взрывая, если потребуется, свои корабли вместе с кораблями противника. Это бы позволило нанести вражескому флоту такие потери, что дальнейшие его операции были бы сорваны. Но главнокомандующий в Крыму князь Александр Меншиков приказал отправить вице-адмирала Корнилова в Николаев, а его сменщику вице-адмиралу Михаилу Станюковичу (отец писателя Константина Станюковича) - затопить корабли 11 сентября 1854 года. Уехать из осажденного города Корнилов наотрез отказался.
13 сентября Севастополь был объявлен на осадном положении, а Корнилов возглавил оборону его северной части, привлекая к строительству инженерных укреплений население Севастополя. Благодаря их энергичной работе город смог продержаться почти год. Свидетели уверяли, что Корнилов "совокуплял в себе взаимодействие всех отраслей обороны: инженерной, морской, сухопутной и артиллерийской" и что "можно, не боясь обвинения в пристрастии, сказать, что вся беспримерная оборона Севастополя была создана Корниловым". 5 октября при объезде оборонительных сооружений на Малаховом кургане вице-адмирал был смертельно ранен в голову.
После гибели Корнилова в его шкатулке нашли завещание, адресованное жене и детям. "Детям завещаю, - писал он, - мальчикам - избрав один раз службу государю, не менять ее, а приложить все усилия сделать ее полезною обществу... Дочкам следовать во всем матери". Барельеф вице-адмирала Владимира Корнилова запечатлен на памятнике "Тысячелетия Руси" в Великом Новгороде.