ვლადიმერ სარდიონის ძე ალექსი-მესხიშვილი დაიბადა თბილისში 1857 წლის 28 თებერვალს. მამამისი სარდიონ ალექსი-მეშხიშვილი სამხედრო ექიმი იყო. ვლადიმერი სწავლობდა თბილისის კერძო სკოლა-ინტერნატში, შემდეგ კი მოსკოვის უნივერსიტეტის სამედიცინო ფაკულტეტზე. ავადმყოფობის გამო სწავლა ვერ დაამთავრა, თბილისში დაბრუნდა და თელავის გოგონათა სასწავლებელში მასწავლებლად დაიწყო – ასწავლიდა სამ წელს, პარალელურად ადგილობრივ სამოყვარულო თეატრში მონაწილეობდა.
1890-1896 წლებში ვლადიმირ ხელმძღვანელობდა მხატვართა დასს თბილისში, ხოლო 1897-1906 წლებში ხელმძღვანელობდა დასს ქუთაისში. ალექსი-მესხიშვილი საქართველოში დიდი პოპულარობით სარგებლობდა. 1903 წელს მისი ავადმყოფობის დროს ქართულმა საზოგადოებამ შეაგროვა სახსრები ვენაში სამკურნალოდ გაგზავნისთვის. 1905 წელს ალექსი-მეშხიშვილი მონაწილეობდა რევოლუციურ აქციებში: იბრძოდა ბარიკადებზე და მიტინგებზე კითხულობდა რევოლუციურ ლექსებს.
მისი მრავალი ნაწარმოები მიმართული იყო ტირანიისა და სოციალური უსამართლობის წინააღმდეგ. მათგან ყველაზე ცნობილია გერჰარდ ჰაუპტმანის „გაიუს გრაკუსი“ და „მქსოველები“ (სოციალურ-პოლიტიკური დრამა კლასობრივი კონფლიქტის შესახებ გერმანიაში XIX საუკუნეში), ორივე სპექტაკლში მთავარი როლები შეასრულა ალექსი-მეშხიშვილმა. 1907 წელს გამოვიდა მოსკოვის სახელმწიფო თეატრში, შემდეგ ხელმძღვანელობდა დასს თბილისის თეატრში, 1914-1915 წლებში მუშაობდა ქუთაისში.
ამ წლების განმავლობაში მან დადგა მსოფლიოში ცნობილი ნაწარმოებების რამდენიმე სპექტაკლი: შექსპირის ჰამლეტი, ფრიდრიხ შილერის ყაჩაღები, ვიქტორ ჰიუგოს რუი ბლასი და ამ სპექტაკლებში შეასრულა მთავარი როლები.
1916-1918 წლებში რუსეთში ყოფნის დროს მან მოასწრო ფილმებში გადაღება “მამები და შვილები” და “მრისხანების ღმერთი”.
ალექსი-მეშხიშვილი გარდაიცვალა 1920 წლის 24 ნოემბერს თბილისში.
მის სახელს ატარებს ქუთაისის დრამატული თეატრი (1940).
თბილისში მისი სახელობის ქუჩაა.
დაკრძალულია დიდუბის მწერალთა და საზოგადო მოღვაწეთა პანთეონში.