Владимир Васильевич Козодёров родился 28 ноября 1946 года в с. Казинка Грязинского района Воронежской области (ныне Липецкой области). Его предки по отцу и по матери жили в Казинке. Его отец, Василий Ильич, после окончания Воронежского лесотехнического института работал в Куликовском лесничестве, в Данкове, в Шехмани, затем вернулся в Казинку, а в 1957 году построил дом в Липецке.
В. В. Козодёров с ноября 1955 по ноябрь 1957 года учился в Казинской средней школе, затем перешел в среднюю школу № 19 города Липецка, которую окончил в 1964 году с золотой медалью. В 1970 году он окончил физический факультет Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. После окончания университета проходил действительную военную службу в течение двух лет лейтенантом-инженером.

В 1972–1974 годах Владимир Васильевич работал младшим научным сотрудником в Гидрометцентре СССР, затем – старшим инженером, руководителем научно-исследовательской группы, старшим научным сотрудником научно-исследовательского центра изучения природных ресурсов Земли Госкомгидромета СССР (1974–1982), ведущим научным сотрудником Института вычислительной математики РАН (1982–2001), заведующим сектором космического землеведения и рационального природопользования Музея землеведения Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (2001–2020) 

В 1970-е годы В. В. Козодёровым были получены первые результаты по атмосферной коррекции спутниковых изображений Земли намного ранее аналогичных результатов других авторов. В 1979 году он защитил кандидатскую диссертацию «Влияние атмосферы и земной поверхности на перенос солнечного излучения».

В 1980-х годах ученый внес существенный вклад в развитие теории предсказуемости глобальных и региональных изменений природной среды и климата на основе систематизированных данных по радиационному балансу Земли. В 1986 году защитил докторскую диссертацию «Интерпретация и анализ цифровой аэрокосмической видеоинформации».

В 1990-х годах В. В. Козодёров разрабатывал модели биогеофизических процессов для оценки параметров состояния системы «почва – растительность» из космоса, был научным руководителем Первого полевого эксперимента в рамках Международного проекта по спутниковой климатологии поверхности суши (First ISLSCP Filed Experiment – FIFE within International Satellite Lend Surface Climatology Project) (июль–август 1989 года, штат Канзас, США).
Дальнейшее развитие Владимиром Васильевичем новых представлений о функционировании биосферы Земли как саморазвивающейся системы позволило ему впервые обосновать принципы описания таких систем в терминах неустойчивости, неравновесности и необратимости происходящих процессов.

В. В. Козодёров стоял у истоков развития методов космического землеведения; эти методы призваны объединить физико-математические, информационно-динамические, биогеохимические и другие аспекты совместного использования спутниковых и наземных измерений. В рамках исследований эволюции природных систем с использованием категорий порядка, хаоса, устойчивости он доказал новые возможности исследования процессов в природе и обществе.

Основные направления научной деятельности В. В. Козодёрова в последние годы были связаны с разработкой технологии использования данных гиперспектрального аэрокосмического зондирования для решения прикладных задач распознавания природно-техногенных объектов и оценки параметров, характеризующих состояние лесной растительности разного породного состава.

В. В. Козодёров известен в России и зарубежных странах как специалист в области математического моделирования процессов в окружающей среде, экологических процессов, дистанционных исследований природных ресурсов Земли. Им опубликовано около 300 работ, из них 12 монографий. Также он публиковался в журналах «Исследования Земли из космоса», «Оптика атмосферы и океана», «Жизнь Земли», «Климат и природа», «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», «Экология и промышленность России», «Оптика атмосферы и океана», «Почвоведение», «Метеорология и гидрология» и многих зарубежных журналах.

Доктор физико-математических наук, профессор В. В. Козодёров – действительный член Российской академии естественных наук (секция наук о Земле), член секции «Космическая геодинамика» Совета РАН по космосу, редакционной коллегии журнала «Исследование Земли из космоса», Объединенной рабочей группы «Науки о Земле» между Россией и США, совета Института вычислительной математики РАН по защите диссертаций.

В. В. Козодёров – лауреат Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники за работу «Разработка методов и технологий дистанционного аэрокосмического мониторинга природной среды» (2002). В 2006 году проект «Аэрокосмический мониторинг природно-техногенной сферы» под его руководством стал победителем Первого конкурса русских экологических инноваций.

Умер В. В. Козодёров 28 февраля 2020 года.