Владимир Афанасьевич Обручев Родился 28 сентября 1863 года в имении своего деда в селе Клепинино Ржевского уезда Тверской губернии.
Был вторым ребёнком в семье штабного офицера Афанасия Александровича Обручева, получившего в 1864 году чин капитана. Деда — Александра Афанасьевича Обручева , генерала, получившего за службу в Польше польские земли. Прадед, Афанасий Фёдорович Обручев, был строителем военных крепостей на западных границах России. Мать — Полина Карловна, в девичестве Гертнер, родом из Ревеля, дочь лютеранского пастора. Брат отца — генерал-майор В. А. Обручев. Сестра отца — М. А. Сеченова — первая в России женщина-офтальмолог, биолог-эволюционист, работавшая в области палеонтологии и геологии; жена академика И. М. Сеченова. Сеченовы радушно принимали Обручева в родовом имении Клепинино, где он пользовался обширной семейной библиотекой.
Отец часто переезжал по служебным делам, и с трёх до 17 лет Владимир Обручев жил в различных городах Польши, отчего знал польский язык. Получил домашнее начальное образование. Мать владела немецким и французским языками и увлекла его книгами о путешествиях.
Обучение начал в прогимназии Бреста, затем учился в Радомской гимназии, в 1876—1881 годах — в реальном училище города Вильно.
Высшее образование получил в Горном институте Санкт-Петербурга в 1881—1886 годах. В 1885 году проходил практику на Урале.
С 1 августа 1886 года по 1 декабря вёл геологическое исследование в качестве аспиранта при постройке Закаспийской железной дороги. С 1 января по 15 августа 1887 года отбывал воинскую повинность в 4 батарее лейб-гвардии 2 артиллерийского полка в Санкт-Петербурге.
В 1887 году опубликовал первую научную работу «Пески и степи Закаспийской области», которая была удостоена серебряной медали Императорского Русского географического общества.
В 1892—1894 годах участвовал в четвёртой экспедиции Григория Потанина в качестве геолога. В 1895—1898 годах работал начальником горной партии в Восточной Сибири, обеспечивая строительство Транссибирской железнодорожной магистрали. Первый штатный геолог Сибири. В изучении геологии и геоморфологии считал себя преемником геолога, геоморфолога и палеонтолога Ивана Дементьевича Черского, которого знал лично.
После Революции 1905—1907 годов состоял в Конституционно-демократической партии, возглавляя её Томский комитет.
В 1901—1912 годах преподавал в Томском технологическом институте, был первым деканом горного отделения института.
В 1912 году Обручеву пришлось расстаться с преподаванием. Царские чиновники понимали, что уволить вольнодумного учёного с мировым именем неудобно, поэтому ему предложили перейти в другой институт. Однако в других институтах не было кафедры геологии, а в университете, не имея диплома доктора наук, Обручев преподавать не мог. Так учёный с мировым именем оказался в 49 лет на пенсии и вынужден был заняться разбором старых материалов, консультациями, экспертизами. Именно в этот период Обручев написал роман «Плутония».
С 1916 года — почётный член Российского минералогического общества.
В 1918—1921 годах — профессор Таврического университета в Симферополе.
6 февраля 1919 года Обручеву присвоена степень доктора геогнозии и минералогии Советом Донского университета в городе Ростов-на-Дону.
В 1921—1929 годах — профессор по кафедре прикладной геологии во вновь организованной Московской горной академии, член правления по учебной части.
С 1930 года — председатель комиссии по изучению вечной мерзлоты. В 1939—1956 годах — директор Института мерзлотоведения АН СССР.
3 апреля 1930 года на заседании отделения физико-математических наук АН СССР академик В. А. Обручев избран первым директором Геологического института АН СССР, находившегося тогда в Ленинграде. Утверждён в этой должности Общим собранием Академии наук СССР. С 23 февраля 1933 года руководил Отделом литогенеза и геологии полезных ископаемых. По личной просьбе Обручева 20 октября 1933 года Президиум АН СССР освободил его от должности директора Геологического института и поручил временное исполнение этих обязанностей академику А. А. Борисяку.
В 1942—1946 годах — академик-секретарь Отделения геолого-географических наук АН СССР.
В 1946—1953 годах — член Президиума АН СССР.
С 1947 года — почётный президент Географического общества СССР.
Внёс большой вклад в популяризацию науки. Вёл просветительскую работу среди молодёжи, поддерживая контакты со школами и Домами пионеров. Известна его переписка с учителем-краеведом Н. М. Ревякиным, создателем Хужирского краеведческого музея на Байкале.
Скончался 19 июня 1956 года. Похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.