W szachy zaczął grać, gdy miał cztery lata; jako dziewięciolatek wygrywał już z dorosłymi i był najlepszy w swoim okręgu. W wieku siedemnastu lat uzyskał tytuł szachowego arcymistrza. Jest złotym medalistą olimpijskim w drużynie rosyjskiej. W 2000 r. pokonał Garriego Kasparowa i został mistrzem świata. Wcześniej Kramnik był jednym z uczniów i sekundantów Kasparowa.
W 2006 roku zdobył zunifikowany tytuł Międzynarodowej Federacji Szachowej (FIDE).
Władimir Kramnik sześć razy zdobył złoty medal olimpijski.