Родился Владимир Алексеевич 2 февраля 1965 года в Москве в семье рабочего. В юности мечтал стать лётчиком, увлекался парашютным спортом. Окончил Московский авиационный приборостроительный техникум.
С  1983-го по 1985 год в рядах Советской Армии, служил в Воздушно десантных войсках, в Прибалтийском военном округе. Воинская специальность — войсковой разведчик.
После армии вернулся в Москву, работал слесарем-сборщиком радиоаппаратуры на заводе «Мосприбор». Поступил на вечернее отделение Московского авиационного института, окончил 1-й курс.
С 1989 года добровольно зачислен в Отдельный учебный центр (ОУЦ) — Группу «Вымпел», получил воинское звание «прапорщик», а через пять лет — первое офицерское звание — «младший лейтенант». В составе подразделения выезжал в командировки в районы межнациональных конфликтов — Степанакерт, Ереван, Баку, Тбилиси, Кишинёв, Душанбе, Вильнюс.
После драматических событий сентября—октября 1993 года прапорщик Владимир Ульянов, как и большинство его боевых товарищей, после передачи «Вымпела» в МВД уходить туда не пожелал. Перешёл в Главное управление охраны, а через год с небольшим, в 1996 году, по личной просьбе был зачислен в Управление «А».
Во время службы в «Альфе» Владимир Алексеевич неоднократно участвовал в сложных спецоперациях в разных точках страны, которые выпадали его подразделению, в том числе он неоднократно выезжал в Чеченскую республику. Среди его наград — медаль «За отвагу».
В ночь на 8 сентября 2003 года в населённом пункте Ялхой-Мохк Курчалоевского района силами спецназа ФСБ проводилась операция по задержанию главаря одной из банд. В ходе проведения операции охрана полевого командира внезапно открыла огонь по группе захвата.
Старший оперуполномоченный майор Владимир Ульянов, прикрывая своих товарищей, отвлёк огонь бандитов на себя и при этом пал смертью храбрых. В результате смелых и решительных действий отважного офицера бойцы спецподразделения захватили главаря и уничтожили его охрану.
Указом Президента РФ от 6 декабря 2003 года № 1445с «за мужество и героизм, проявленные при выполнении специального задания» майору ФСБ Ульянову Владимиру Алексеевичу посмертно присвоено звание Героя Российской Федерации. Похоронен он в Москве, на  Николо-Архангельском кладбище.
Без отца остался сын Дмитрий.
В 2009 году имя майора Владимира Ульянова присвоено Православному военно-патриотическому клубу «Воскрест», действующему в городе Гороховце Владимирской области.