Впервые Сычев дебютировал на экране в возрасте 12 лет, это был киножурнал «Ералаш». Далее в 1985 году вышел комедийный фильм «Зловредное воскресенье», где он сыграл второстепенную роль героя Павлухи.
Учась в ГИТИСе, Владимир не снимался, в связи с политикой института: студентам запрещено участвовать в съемках. Однако на старших курсах, Сычев совместно со своими одноклассниками снялся в сериале «Мелочи жизни».
Далее снова шли эпизодические роли в таких картинах как: «Дальнобойщики», «Папины дочки», «Свой-чужой».
Переломным моментом в кинокарьере стало участие в фильме «Бумер», после этого его ждала уже главная роль в картине «Любка». А вот участие в сериале «Дворик» сделало его знаменитым, потому что сюжет картины строился вокруг жителей 3-этажной «сталинки», о героях со своими горестями и радостями, они были такими простыми из народа, что очень полюбились зрителю.
Знаковой работой стали съемки в сериале «Физрук», о выходцах из 90-х, которые живут в современном обществе. Его героем стал персонаж Алексей Алексеевич по прозвищу Псих.
Как признался Владимир, что: «На самом деле режиссёры, продюсеры и зрители больше воспринимают меня как комедийного актёра. Но я уже говорил и повторяю, что считаю себя больше драматическим актёром. Мне проще и гораздо интереснее играть драматические роли».
Поэтому он весьма органично смотрелся в комедийном сериале «Селфи#Selfie», вышедшим в 2016 году, где его партнерами стали Елена Подкаминская, Павел Деревянко, Константин Крюков.
В 2017 году его фильмография пополнилась следующими проектами: «Неизвестный», «Форс-мажор», «Не смей, Матильда», «Мальчишник».
На широком экране в 2020 году состоялся показ комедийного сериала «Патриот»: «Я играю отца главной героини — такого своенравного, своеобразного дядьку, жёсткого, со своими принципами, взглядами на жизнь. 
Тем не менее не скажу, что он настолько отрицательный — хотя моментами и бывает очень жёстким и требовательным как к своей дочери, так и к сотрудникам. Он хороший семьянин и старается быть, мне кажется, хорошим мужем и отцом. Он держит небольшой магазин, где работает и его дочь. Во всяком случае, привлекает её к работе в магазине. Из армии со сверхсрочной службы приходит парень, в котором Батя (так они зовут моего героя) видит потенциального жениха для дочки. Тот в неё влюблен.
В сериале много разных подводных камней. Он, мне кажется, должен получиться очень смешным. Думаю, такого ещё не было».
Следующим ярким комедийным проектом стала картина «Проклятый чиновник». Еще одной запоминающейся ролью стало участие в комедии «Добро пожаловать в семью», его персонаж – это авторитет в законе, отбывающий срок в тюрьме, который узнает, что его единственная дочь влюблена в сына главного прокурора города.

Самым неприятным персонажем, по мнению актера стал его герой Денис в сериале «Жизнь по вызову»: «Я разных отрицательных персонажей играл, но таких мразей не приходилось. Мне было очень тяжело погружаться в образ и выходить из него. После каждой съемки я ездил в баню, отпаривался, в себя приходил. Что-то изобразить на площадке — не мое. А лезть под шкуру герою было тяжело. Потому что у него никаких моральных принципов нет. Жуткий негодяй».

В 2024 году вышла премьера комедии «Неприличные гости», где Владимир Сычев сыграл одну из главных ролей.

Самая первая избранница актера стала девушка Анна, которой на момент свадьбы было 17 лет, а Владимиру - 20 лет. Однако молодая семья не смогла справится с разногласиями в семейной жизни и вскоре они развелись.
 Второй супругой Сычева стала Алеся Великанова, несмотря на трудности в жизни, на момент встречи Владимир был безработным, а Алеся поменяла сферу своей деятельности, они смогли преодолеть и в 2010 году родилась их старшая дочь, а в 2012 младшая дочка.