Владимир Толоконников родился в Алма-Ате и долгое время служил в крупном городском театре. Когда ему уже было 45 лет, он сыграл лишь в трех картинах.
В 1988 году выйдет «Собачье сердце» — исключительно удачная экранизация одноименной повести Михаила Булгакова. Профессора Преображенского в картине Владимира Бортко сыграл Евгений Евстигнеев, его ассистента Борменталя — Борис Плотников, а образ Шарикова, превратившегося из пса в человека, достался Толоконникову.
«Лучшее, что я сделал в кино, — это „Собачье сердце“. Он [Толоконников] был там, мягко говоря, одной из составных [частей] успеха, одной из самых главных. Но не в этом дело — он был замечательным человеком. Я глубоко скорблю», — прокомментировал смерть актера в интервью Пятому каналу Владимир Бортко.
В 1990-е годы Толоконников играл у таких постановщиков, как Василий Пичул («Мечты идиота», «Небо в алмазах») и Николай Досталь («Облако-рай»). В новом веке актер активно снимался в сериалах. В 2007-м он получил премию MTV Movie Awards Russia за картину «Хоттабыч».
Одной из последних его крупных работ стала лента «СуперБобровы». Недавно актер вернулся со съемок ее сиквела.
Причиной смерти называется остановка сердца.
