Владимир Каролев е роден на 31 юли 1961 г. във Варна. Завършва международни икономически отношения във ВИИ „Карл Маркс“ през 1986 г., а по-късно придобива магистърска степен по бизнес администрация от Университета на Албърта в Канада. През 2014 г. завършва и магистратура по икономика на недвижимите имоти в Редингския университет.

Професионалният му път преминава през Института по икономика и организация на металургията, инвестиционния фонд ECM и Балканската консултантска компания, където е управляващ съдружник. Работи по корпоративни финанси и чуждестранни инвестиции, а в публичните си изяви коментира приватизацията, данъците, пенсиите и ролята на държавата в икономиката.

Политическата му кариера е свързана с НДСВ. Участва в икономическия екип на движението, през 2003 г. става общински съветник в София и е преизбран през 2007 г. През 2011 г. се кандидатира за кмет на столицата от НДСВ, а по-късно е съветник на икономическия министър Божидар Лукарски. Преподава управление на инвестициите в магистърска програма на City University of Seattle.

Каролев е и разпознаваем медиен глас с остри позиции и директен език. Извън кабинета спортува активно: играе тенис, гмурка се, интересува се от моторни спортове и става запален сноубордист. На 38 години започва таекуондо и достига до син колан с червена лента. През 2017 г. е старейшина в телевизионното предаване „Фермата“.

На 10 май 2021 г. край връх Тодорка претърпява тежък инцидент със сноуборд. След първоначална помощ в Разлог е транспортиран в София и лекуван в „Пирогов“, а по-късно в болница „Токуда“. След близо шест месеца в кома Владимир Каролев умира на 21 октомври 2021 г. на 60-годишна възраст. Остава запомнен като човек, който съчетава финанси, политика, медии и активен живот извън офиса.