С 1939 года служил на Военно-Морском Флоте. Закончив Ейскую военную школу летчиком и летнабов морской и сухопутной авиации имени И. В. Сталина в 1940 году, служил младшим лётчиком в 71-м истребительном авиаполку ВВС Балтийского флота.
В ВКП(б) вступил в 1941 году.
Участие в Великой Отечественной войнеС июня 1941 года принимал участие в боях в Великой Отечественной войны. В первый год войны он летал на И-153 с бортовым номером 42. На второй неделе войны в первый раз сбил самолёт, которым стал Ju-88, а в июле 1941 года сбил тяжёлый четырёхмоторный Fw 200.
18 августа 1941 года в воздушном бою Владимир Абрамов сбил двухмоторный восьмиточечный Bf-110, а также повредил другую вражескую машину.
В сентябре 1941 года Абрамов был назначен заместителем командира эскадрильи, а в октябре - командиром звена.
В апреле 1942 года был дважды ранен. Второе ранение, в голову, оказалось тяжёлым.
В характеристике Владимира Абрамова указывалось: «С 22 июня 1941 года по 22 апреля 1942 года совершил 308 боевых вылетов, 70 штурмовок, 87 разведок. В воздушных боях сбил 9 самолётов противника; два - индивидуально, семь - в групповых боях».
В 1942 году 71-й истребительный авиаполк, в котором служил Владимир Абрамов, за массовый героизм личного состава и отличные боевые достижения был преобразован в 10-й гвардейский истребительный авиаполк.
С ноября 1943 года командир эскадрильи 10-го гвардейского истребительного авиационного полка (1-я гвардейская истребительная авиационная дивизия, ВВС Балтийского флота) капитан Владимир Абрамов к 19 мая 1944 года совершил 287 боевых вылетов, участвовал в 57 воздушных боях, сбил лично и в группе 20 фашистских самолётов.
Указом № 4001 Президиума Верховного Совета СССР от 22 июля 1944 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм, гвардии капитану Владимиру Фёдоровичу Абрамову присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
Всего за годы войны Владимир Абрамов совершил около 600 боевых вылетов на И-153, И-16, Як-7Б и Ла-5, провёл более 60 воздушных боев и сбил лично 21 и в группе 8 самолётов противника.
Послевоенная службаВ 1947 году закончил Высшие офицерские курсы ВВС Военно-Морского Флота, с июня 1947 года был инспектором по технике пилотирования 6-й смешанной авиационной дивизии, с января 1948 года - старшим инспектором-лётчиком 91-й истребительной авиационной дивизии, с сентября 1951 года - старшим инспектором-лётчиком Лётной инспекции ВВС ВМФ СССР, а с октября 1953 года - начальником этой инспекции.
С февраля 1955 года командовал 91-й истребительной авиационной дивизии, а с апреля 1956 года - 768-й истребительной авиадивизией ВВС Северного флота.
С января 1957 года Владимир Абрамов служил в Войсках Противовоздушной обороны страны: был назначен командиром Отдельной Полярной авиационной дивизии ВВС Беломорского военного округа.
В 1959 году закончил Высшие академические курсы при Военной академии Генерального штаба. С октября того же года командовал Таллинской дивизией ПВО, с апреля 1960 года - 14-й дивизией ПВО.
С сентября 1962 года работал заместителем начальника штаба по боевому управлению - оперативным дежурным по командному пункту 6-й отдельной армии ПВО.
С мая 1964 года - заместитель начальника Главного штаба Войск ПВО СССР - дежурный генерал Центрального командного пункта Главного командования Войск ПВО СССР.