Родился 5 февраля 1926 года в Москве. В 1944 окончил Московскую спецшколу ВВС.
Путь в небо для Владимира Нефедова начинался на сибирской земле. В грозные годы Великой Отечественной войны он учился в спецшколе ВВС, располагавшейся в Заводоуковске – в просторном деревянном здании в переулке Eрмака с осени 1941-го по 1944-й.
Владимир Андреевич Нефедов стал первым воспитанником Заводоуковской спецшколы ВВС, чей труд и высочайшее летное мастерство были увенчаны вручением ордена Ленина и медалью «Золотая Звезда».
В Указе Президиума Верховного Совета страны от 1 мая 1957 года отмечалось, что звания Героя Советского Союза Нефедов удостоен «за мужество и героизм, проявленные при испытании новых образцов авиационной техники».
В армии с июля 1944 года. В 1944 году окончил Сасовскую военную авиационную школу первоначального обучения лётчиков. В 1944-1946 годах обучался в Черниговском военном авиационном училище лётчиков. В 1949 году окончил Чугуевское военное авиационное училище лётчиков, до 1951 года был в нём лётчиком-инструктором.
В 1953 окончил Школу лётчиков-испытателей, с 1953 обучался на вечернем отделении Московского авиационного института.
С мая 1953 года – лётчик-испытатель ОКБ А. И. Микояна. Поднял в небо и провёл испытания сверхзвуковых истребителей-перехватчиков МиГ-19П, Е-5, СМ-50 и МиГ-21. Провёл испытания по отработке дозаправки истребителя МиГ-19 от самолёта Ту-16. Участвовал в испытаниях самолётов-истребителей МиГ-17, МиГ-19 и их модификаций, опытных самолётов Е-2 и Е-4.
Первые шесть опытных полетов на МИГ-21 были удачны. Но 28 мая 1958 года очередной полет стал для Владимира Нефедова последним. На высоте 18 тысяч метров произошла остановка двигателя. Испытатель не покинул машину, стремясь спасти записи работы приборов. На высоте примерно полутора метров самолет ударился передней стойкой шасси о бетонку и перевернулся. Однако взрыва не произошло. Испытатель был еще жив, когда его извлекли из самолета, однако поврежденными оказались легкие, позвоночник, были и сильные ожоги. Усилия врачей оказались тщетными…
Своим последним полетом Владимир Нефедов сумел доказать, что истребитель МИГ-21 имеет неоспоримые преимущества перед зарубежными аналогами.
