Родился 15 мая 1924 года в городе Бобруйске Могилёвской области Белоруссии в семье военнослужащего. Образование неполное среднее. Учился в городе Ленинграде, затем жил в Нижнем Тагиле Свердловской области, работал слесарем на заводе.
Призван в Красную Армию 15 августа 1942 года. В октябре зачислен курсантом артиллерийского училища. На фронте Великой Отечественной войны с марта 1943 года.
Стрелок 14-го отдельного штрафного батальона командного и начальствующего состава (в официальной литературе - 14-го отдельного стрелкового батальона) 67-й армии Ленинградского фронта, рядовой.
В звании лейтенанта прибыл на должность командира взвода 272-го стрелкового полка (123-я стрелковая дивизия, Ленинградский фронт). Лейтенант Владимир Ермак, чистивший оружие, произвел случайный выстрел, пуля попала в находящегося рядом бойца. 9 июля 1943 года решением военного трибунала дивизии В.И. Ермак приговорён к пяти годам лишения свободы в исправительно-трудовых лагерях, с отсрочкой исполнения приговора до окончания боевых действий. Трибуналом Ленинградского фронта он направлен в 14-й отдельный штрафной батальон рядовым.
19 июля 1943 года группе бойцов батальона, в составе которой был Владимир Ермак, поручили провести в районе 8-й ГРЭС разведку боем с целью выявления огневых точек противника и захвата "языка".
После артиллерийской подготовки ожил вражеский дзот. Владимир Ермак под огнём пополз вперёд, но подавить пулемёт гранатами не смог. Тогда он стремительным броском кинулся к амбразуре и упал на неё. Ценой своей жизни он обеспечил выполнение боевой задачи. Через два месяца его посмертно наградили орденом Красного Знамени.
Звание Героя Советского Союза красноармейцу Ермаку Владимиру Ивановичу присвоено посмертно Указом Президиума Верховного Совета СССР от 21 февраля 1944 года.
Награждён орденом Ленина, орденом Красного Знамени. В Нижнем Тагиле именем Владимира Ермака названа улица.