Родился 16 августа 1921 года в г. Карачев Брянской области. Владимир Александрович Чеботарёв в начале Великой Отечественной войны в звании лейтенанта командовал артиллерийской батареей, был ранен и попал в плен, из которого бежал. Войну закончил в городеБудапеште в 1945 году.

В. А. Чеботарёв окончил режиссёрский факультет Всесоюзного государственного института кинематографии (мастерская М. Ромма) в 1952 году. После окончания ВГИКа работал режиссёром Ленинградской киностудии научно-популярных фильмов и киностудии «Ленфильм».

В числе наиболее известных работ Чеботарёва — советский фантастический кинофильм «Человек-амфибия», снятый в 1961 году совместно с режиссёром Г. С. Казанским и явившийся одним из самых кассовых советских фильмов.

Ушел из жизни 4 марта 2010 года, похоронен на Востряковском кладбище, рядом с женой.