Учился в школе с 1934 года. Активно занимался авиамоделизмом. За активную общественную работу и хорошую учёбу в 1941 году получил путёвку в «Артек».
Когда грянула Отечественная война, Володе было 13 лет. В первый период обороны каменоломен (6 ноября — 31 декабря 1941 года) был организован 6-й партизанский район Крыма (Керченский полуостров): здесь действовали три отряда под общим командованием И. И. Пахомова, отряд им. В. И. Ленина (командир М. Н. Майоров, комиссар С. И. Черкез) — в Аджимушкайских каменоломнях, отряд имени И. В. Сталина (командир А. Ф. Зябрев, погиб 12 ноября 1941, С. М. Лазарев, комиссар И. З. Котло) — в Старокарантинных каменоломнях, отряд Маяк-Салынского района (командир И. Г. Шульга, комиссар Д. К. Ткаченко)[1][2]. Его участники после первого освобождения Керчи в основном влились в Красную армию. О них написал очерк в марте 1942 года в «Красной звезде» К. М. Симонов[3].
Отряд имени И. В. Сталина занимал Старо-Карантинские каменоломни. Костяк отряда составило народное ополчение Орджоникидзевского района, численностью 42 человека. При отходе частей РККА к отряду присоединилось 54 человека из гарнизона Керченской крепости с командиром роты А. И. Петропавловским и политруком Г. И. Корниловым. Командир отряда Зябрев Александр Федорович погиб в первой боевой операции в ночь на 12 ноября 1941 года. С 13 ноября 1941 года командиром отряда стал Семён Михайлович Лазарев, бывший начальник штаба, комиссаром отряда был Иван Захарович Котло. Отряд имени Сталина действовал в очень тяжёлых условиях, не имея оперативного простора из-за открытой местности над каменоломнями[2].
Володя был одним из членов партизанского отряда имени И. В. Сталина, воевавшего в каменоломнях посёлка Старый Карантин (Камыш-Бурун) в 6 километрах от центра Керчи (ныне часть города). Настойчивый и отважный мальчик добился того, чтобы его приняли в партизаны. Со своими друзьями, Толей Ковалёвым и Ваней Гриценко, Володя Дубинин многократно ходил в разведку. Юные разведчики доставляли ценные сведения о расположении частей врага, о численности немецких войск и тому подобные. Володя был маленького роста, поэтому мог выбираться по очень узким лазам.
Во время одной из разведок узнал, что немцы собираются затопить каменоломни. Рискуя жизнью, он в дневное время прошёл вражеские посты и предупредил партизан об опасности и тем самым спас жизнь отряду. Были возведены защитные стенки, заделаны отверстия. Партизаны, опираясь на разведданные, планировали свои боевые операции. Разведка помогла в декабре 1941 года отряду дать достойный отпор карателям. В штольнях во время боя мальчик подносил бойцам боеприпасы, а после заменил тяжелораненого бойца.
Уже после освобождения Керчи в результате Керченско-Феодосийской десантной операции (1941—1942) Володя вызвался помогать сапёрам при разминировании подходов к каменоломням. 4 января 1942 года от взрыва мины погибли 4 сапёра и помогавший им Володя Дубинин[4].
Похоронен в братской могиле партизан в центре Камышбурунского парка, в двух километрах к югу от каменоломен. Взамен первоначального памятника установлен новый. Автор — керченский скульптор Р. В. Сердюк; ныне объект культурного наследия России[6]. Памятник партизану-пионеру Володе Дубинину (скульптор Л. С. Смерчинский, архитектор А. Н. Морозов, выполнен Н. Кагановым) также установлен в центре Керчи, объект культурного наследия России.
В 1967 году в Днепропетровске был открыт парк имени Володи Дубинина. В нём был установлен памятник (бюст) пионеру-герою работы скульпторов К. И. Чеканёва и В. И. Щедрова. В декабре 2022 года украинскими властями этот памятник был снесён.
В Североуральске есть детский оздоровительный загородный лагерь имени Володи Дубинина.
В Нижнем Новгороде пионерская дружина школы № 148 Ленинского района носила имя Володи Дубинина, также в его честь названа детская библиотека в Канавинском районе того же города[12].
В Самаре пионерская дружина школы № 144 Октябрьского района носила имя Володи Дубинина.
В Мурманске пионерская дружина школы номер 28 носила имя Володи Дубинина.
↑В каменоломнях (неопр.). pechora-portal.ru. Дата обращения: 22 марта 2008. Архивировано из оригинала 5 февраля 2009 года.
↑Вайсман М. Пионер-партизан Володя Дубинин / ред. Р. М. Вуль; худож. обложки М. М. Щеглов. — Симферополь: Типо-литография газетно-книжного издательства «Красный Крым», 25 марта 1945. — 38 с.: портр.; 20 см.
↑Улица Володи Дубинина в Петергофе // Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.
↑Володе Дубинину. Мемориал (неопр.). MolodGuard.ru. Дата обращения: 22 марта 2008. Архивировано 15 мая 2008 года.
↑В Ульяновске открыли Аллею пионеров-героев(рус.). Официальный сайт полномочного представителя Президента Российской Федерации в Приволжском федеральном округе. Дата обращения: 4 ноября 2020. Архивировано 24 июня 2020 года.