Il est issu d'une famille aristocratique russe. Son père est un homme politique libéral, élu à la première Douma russe après la chute du tsar en 1917. Il meurt assassiné. Protégé par sa mère, Nabokov mène une enfance heureuse et se découvre une passion pour la littérature tout en apprenant les langues étrangères.

La révolution d'Octobre 1917 et la prise du pouvoir par les bolcheviks poussent les Nabokov à l'exil. Vladimir quitte définitivement Pétrograd en 1917. En 1923, diplômé de l'université de Cambridge, il s'installe à Berlin. En 1925, il épouse Véra Slonim à la mairie de Berlin.

Ses premières œuvres sont toutes écrites en russe; son premier roman, "Machenka" (1926), lui vaut un début de célébrité parmi les émigrés russes.

Nabokov quitte définitivement Berlin en 1937. Il séjourne d'abord à Bruxelles, puis à Paris, mais il effectue de nombreux voyages à Cambridge, Prague, en différents lieux de la Côte d'Azur. Il espère s'installer comme professeur de russe en Angleterre, mais le projet ne se concrétise pas.

Vladimir, Véra et leur fils Dmitri émigrent aux États-Unis le 28 mai 1940 sur le Champlain. En 1941, Nabokov écrit pour la première fois un roman en anglais intitulé "La Vraie Vie de Sebastian Knight" - ce qui marque un tournant majeur dans sa carrière d'écrivain. Il enseigne ensuite à l'université Cornell. Il est naturalisé américain en 1945.

La consécration de l'auteur vient avec "Lolita" en 1955. Le roman fait scandale, est refusé par les éditeurs américains et doit être publié à Paris, mais la critique y reconnaît un chef-d'œuvre. Le livre est adapté au cinéma par Stanley Kubrick en 1962, puis par Adrian Lyne en 1997.

En 1959, il s'installe en Suisse dans un grand hôtel de Montreux, où il demeure jusqu'à sa mort. Il publie ensuite "Feu pâle" (1961), autre texte majeur. Il travaille également de longues années à "Ada ou l'ardeur" qui est publié en 1969.

Nabokov qui était un lépidoptériste, a laissé des essais sur certains grands écrivains regroupés dans "Littérature 1", "Littérature 2" et "Littérature 3". À sa mort, il laisse le manuscrit d'un roman inachevé, "L'Original de Laura" que son fils édite en 2009.