После окончания Вятской гимназии Владимир поступил в Санкт-Петербургскую медико-хирургическую академию, которую окончил в 1878 году. Бехтерев приступил к изучению психических и нервных болезней при клинике профессора И.П. Мержеевского. Через год он стал членом Петербургского общества психиатров.
Защитил докторскую диссертацию в 1881 году, работал в Казанском университете, основал Казанское общество невропатологов и психиатров. Затем заведовал кафедрой нервных и душевных болезней Санкт-Петербургской медико-хирургической академии. В 1893 году стал основателем журнала «Медицинский вестник».