Absolvoval obor ekonomicko-matematické výpočty na Vysoké škole ekonomické v Praze. Poté Vladimír Dlouhý studoval MBA na Katolické univerzitě v Lovani v Belgii, které však vzhledem k požadavku vrátit se po roce do ČSSR nedokončil.
V letech 1980 až 1982 vystudoval na Karlově univerzitě postgraduálně obor matematická statistika a pravděpodobnost. V roce 1980 Vladimír Dlouhý zahájil aspirantské studium na VŠE v Praze, kde též přednášel, a v roce 1983 získal titul kandidáta věd.
V roce 1984 byl Vladimír Dlouhý zakládajícím členem Kabinetu prognóz ČSAV, který se později přeměnil na Prognostický ústav, kde se z výzkumného pracovníka vypracoval na náměstka ředitele. V té době publikoval jak doma, tak v zahraničí. Poté přednášel na řadě škol.
Od roku 1978 do prosince po Sametové revoluci 1989 byl Vladimír Dlouhý členem KSČ. Po volbách roku 1990 zasedl do křesla ve Sněmovně lidu Federálního shromáždění a stal se federálním ministrem hospodářství ČSFR.
Na podzim 1991 Vladimír Dlouhý vstoupil do ODA a byl zvolen jejím místopředsedou. Po volbách 1992 získal post ministra průmyslu a obchodu ve vládě Václava Klause. Ve volbách 1996 se dostal do Sněmovny.
V červnu roku 1997 Vladimír Dlouhý odešel ze všech vládních i politických funkcí, a to kvůli sponzorskému skandálu své strany, na němž se podílel.
V červnu 2012 Vladimír Dlouhý sdělil, že zabojuje o prezidentský úřad. Nezískal však dostatek podpisů. To již působil v soukromé sféře, mj. jako mezinárodní poradce nadnárodní investiční banky Goldman Sachs či v řadě správních a dozorčích rad.
V květnu 2014 byl Vladimír Dlouhý zvolen prezidentem Hospodářské komory ČR. V říjnu 2019 se o něm prezident Miloš Zeman zmínil jako o jednom z možných kandidátů na post hlavy českého státu. Kandidovat ve volbách 2023 se nerozhodl.
Mezi koníčky Vladimíra Dlouhého patří hudba, historie a sport, především lyžování, golf, cyklistika a běhání.
Vladimír Dlouhý je podruhé ženatý. Z prvního manželství má syna Štěpána a dceru Markétu.