Владимир Донской, известный как Храбрый, родился через сорок дней после смерти своего отца, который скончался от чумы. В возрасте четырех лет он потерял старшего брата Иоанна и стал единственным наследником отцовского удела, который значительно увеличился в 1359 году благодаря завещанию его дяди, великого князя Ивана Красного.

В 1364 году, после смерти молодого московского князя Ивана Малого, десятилетний Владимир стал вторым по значимости лицом московского княжеского дома, следом за своим двоюродным братом, великим князем Дмитрием Донским. Владимир провел детство и юность в Москве под опекой митрополита Киевского и всея Руси святителя Алексия. В 1369 году, в возрасте 16 лет, Владимир Андреевич участвовал в защите Пскова от рыцарей Ливонского ордена.

В 1371 году великий князь Дмитрий Иванович передал Владимиру Андреевичу Дмитровский и Галицкий уделы. Осенью того же года Владимир женился на Елене, дочери великого князя Литовского Ольгерда. В 1372 или 1373 году Тверской великий князь Михаил Александрович напал на Дмитров, разграбил его и увел множество людей в Тверь. В 1374 году Владимир Андреевич восстановил каменный Дмитровский кремль и построил башню над главными воротами.

Предположительно, в это время Владимир познакомился с преподобным Сергием Радонежским. В том же 1374 году он построил дубовый кремль в Серпухове. По другим данным, строительство вел его окольничий Яков Юрьевич Новосилец. Сергий основал Высоцкий монастырь недалеко от Серпухова.

Владимир Андреевич участвовал в войнах против Твери (1375), Рязани (1385), Новгорода (1392), укрепляя Великое княжество Московское и защищая независимость русских княжеств от Орды и литовских войск.

В 1380 году Владимир возглавил полк правой руки в Куликовской битве и вместе с воеводой Д. М. Боброком-Волынским командовал засадным полком, решившим исход боя в пользу русских. В битве погибли 63 вассала Владимира Андреевича.

В 1382 году Тохтамыш, объединивший Белую и Золотую Орды, взял реванш за поражение Мамая. Владимир разгромил один из ордынских отрядов под Волоком-Ламским, после чего Тохтамыш покинул пределы Московского княжества. Серпухов и Дмитров были разграблены и сожжены.

Владимир Андреевич быстро восстановил своё княжество. Его главная резиденция находилась в Москве, в урочище «Три горы». Он контролировал Серпуховский край, Дмитровский и Галицкий анклавы. В 1380-х годах Владимир начал чеканку собственной монеты.

В 1385 году он возглавил московское войско против рязанских войск, но потерпел поражение. В 1388 году в Дмитрове у Владимира родился сын Ярослав, и был основан Борисо-Глебский монастырь. Владимир также заложил город Ярославль на берегу реки Протвы.

В 1388 году произошёл конфликт между Владимиром и Дмитрием Донским. Владимир хотел сохранить лествичный порядок наследования, но Дмитрий оставил престол своему сыну Василию. Владимир уехал в Торжок, но в 1390 году заключил мир с Василием, отказавшись от претензий на Дмитров и получив половину Волоколамска и Ржев.

Владимир Храбрый руководил обороной Москвы во время набега хана Едигея в 1408 году и основал город Малоярославец в честь своего сына Ярослава.