Учился он, впрочем, долгое время довольно плохо. Намекает на хулиганскую жизнь, говорит, что за ним и братом никто не присматривал. В школе следовала двойка за двойкой. Заставила подростка учиться преподавательница математики, дала сложное задание по тригонометрии, срок три дня, можно сказать «взяла на «слабо». Сергеев подготовился и впервые получил «отлично», и это изменило его отношение к учебе. Поступив по окончании семилетки в 1930 году в школу ФЗУ при электрозаводе, он уже подолгу корпел над книгами, бегал в свободное от производственных занятий время в Ленинскую библиотеку. За это однокашники прозвали его профессором.
С февраля 1932 года Сергеев работал слесарем на фабрике «Москвашвей», а в сентябре 1934 года он поступил в Московский институт инженеров связи, который окончил в августе 1940 года. Уже находясь на последнем курсе, в сентябре-ноябре 1939 года Владимир Сергеев проходил службу в армии командиром взвода связи, в ноябре 1939 — августе 1940 года работал старшим техником «Проектсвязьстроя» Дворца Советов, с сентября 1940 по июнь 1941 года — инженер конторы связи в городе Бологое.
Владимир Сергеев был снова призван в армию в июне 41-го и прошел всю войну, дойдя до Кенигсберга, а затем отправился на дальневосточный фронт. Служил командиром и заместителем командира различных подразделений связи. Приходилось бывать в очень жарких переделках. Начальники ценили Сергеева за организаторские способности, прекрасную инженерную квалификацию и, кроме того, за смекалку, творческий подход к делу.
Брат Анатолий погиб под Смоленском. Но война принесла не только трагедию. В 1945-м перед самой отправкой на Дальний Восток в военной комендатуре Владимир встретил красавицу сибирячку Машу, которую офицеры за неприступность называли Королевой. А вот Сергеев уговорил всего за сорок минут Марию Васильевну, которая была младше его на 12 лет, выйти за него замуж. (Супруга конструктора спорит с этим — говорит, что за два часа.)
Командира линейного батальона связи Владимира Сергеева демобилизовали в марте 1947 года, а в июне того же года талантливый инженер поступил в НИИ-885 Министерства промышленности средств связи, где работал сначала младшим научным сотрудником. НИИ с номером и без названия занималось, конечно, оружием. Причем самым перспективным на тот момент — ракетами. Здесь Сергеев быстро продвигался по служебной лестнице, стал старшим инженером, руководителем группы, начальником лаборатории, заместителем начальника отдела, начальником лаборатории. Узнать подробно о его работе нелегко — все-таки государственная тайна, но кое о чем рассказывать все же можно.
Так, известно, что в тот момент, когда среди ракетчиков появился Сергеев, велась ожесточенная борьба между «радистами» и «автономщиками». Спор был о способе управления ракетами стратегического назначения. Владимир Григорьевич был уверен в бесперспективности управления ракетами с помощью радиолуча, выступал за создание автономных систем управления. Ракета, летящая по заранее заданной программе, работающая автономно, не зависит от возможных внешних помех. В конце концов Сергеев добился разрешения на однуединственную попытку — если с первого раза его автономная система не сработала бы, ему было бы отказано в продолжении работ в этом направлении. Но система сработала безупречно. Утверждают, что именно этот момент стал переломным, и в дальнейшем ракетостроение развивалось по пути, предсказанному автономщиками. Сам же Сергеев с тех пор занимался системами управления стратегических ракет все более высокой степени совершенства.
К концу 50-х годов Владимир Григорьевич был уже хорошо известен (тем, кто вообще имел право знать о нем) как один из лучших советских конструкторов и как организатор работы крупных научных инженерных подразделений. В 1957 году как один из основных участников работы над первым искусственным спутником Земли Сергеев получил Ленинскую премию. В 1960-м Владимир Григорьевич и Мария Васильевна получили новую хорошую квартиру в Москве. В это время Сергеевых в семье было уже четверо — старший сын Анатолий родился в 1948 году, младший Виктор — в 1954-м. На следующий день после новоселья Сергеева вызвали в ЦК и сказали: «Поезжайте в Харьков».
В 1960 году при испытании ракеты Р16 произошла страшная катастрофа, погибло более 120 человек. В том числе главный конструктор ОКБ-692 Борис Коноплев. Новым начальником и стал Владимир Григорьевич Сергеев. Ехать он не хотел, но разговаривать на эту тему с начальством было бесполезно. Приехав в Харьков, Владимир Григорьевич бросил вещи в комнате, оставив разбираться жену и детей, и сразу помчался на новое место работы. Первая же задача была исключительно сложной. Необходимо было доработать Р16 и продолжить ее испытания. Уже через полгода ракета с успехом прошла все испытания. За эти же полгода Владимир Сергеев полностью поседел.