Владимир Шарпатов родился 21 марта 1940 года в поселке Красногорский Звениговского района Марийской республики в семье шофёра. После школы поступал в лётное училище, но не прошел. Работал столяром, шофером, поступил в Казанский авиационный институт на вечернее отделение. Занимался в аэроклубе, стал планеристом. После окончания третьего курса института поступил в Краснокутское летное училище гражданской авиации.
В 1965 году окончил училище и по распределению был направлен в Тюмень, где работал много лет, в том числе и на международных маршрутах.
В 1971 году поступил в Университет гражданской авиации (тогда Ордена Ленина Академия гражданской авиации). В 1976 году закончил по специальности инженер-пилот.
3 августа 1995 года самолёт Ил-76, принадлежащий компании «Аэростан» (Казань), был принудительно посажен на аэродром вблизи города Кандагар в Афганистане. Командиром воздушного судна был Владимир Шарпатов. Экипаж самолёта попал в плен. Спустя год, в августе 1996 года экипаж самолёта смог совершить побег из плена.
Звание Героя России присвоено указом президента России № 1225 от 22 августа 1996 года. Звезду Героя России В. И. Шарпатову вручил в Кремле премьер-министр В. С. Черномырдин.
После возвращения из плена В. И. Шарпатов некоторое время продолжал работать в компании «Аэростан», но 1 декабря 1998 года в возрасте 58 лет был уволен «по сокращению штатов». Безуспешно пробовал добиться восстановления на работе, даже через суд.
Уехал в город Тюмень, где по распоряжению губернатора Тюмени В. И. Шарпатову выделили большую квартиру в центре города. Лётчик вновь сел за штурвал Ил-76 авиакомпании «Тюменьавиа». В частности, летал в Турцию, Эмираты. В возрасте 62-х лет ушёл с летной работы.
В настоящее время — на пенсии. Ведёт активную политическую жизнь. Член Совета регионального отделения партии «Родина» в Тюменской области.
По состоянию на 2010 год, В. И. Шарпатов — единственный Герой России, живущий на территории Тюменской области.
Член Совета регионального отделения Политической партии «Справедливая Россия» в Тюменской области.
В российском фильме 2010 года «Кандагар» в роли Шарпатова снялся Александр Балуев (в фильме фамилия командира корабля — Карпатов, а отчество — Иванович). 4 мая 2010 года Владимир Ильич Шарпатов выступил в Университете гражданской авиации, где на протяжение двух часов рассказывал о настоящих событиях и, в частности, заявил, что они имеют очень мало общего с сюжетом фильма.