En 1905, se produjeron los trágicos sucesos del Domingo Sangriento, por el cual alrededor de 100 manifestantes convocados por el padre Gapón en una marcha pacífica fueron asesinados por orden del comandante de la Guardia. En tanto que Gobernador Militar de San Petersburgo, Vladímir fue uno de los señalados como responsables de la masacre, si bien él se hallaba fuera de San Petersburgo y no tomó responsabilidad alguna por lo sucedido. Ese mismo año, en el mes de octubre, su hijo el Gran Duque Cirilo Románov contraía matrimonio con su prima sin el permiso del zar, el cual le retiró sus atribuciones imperiales y lo desterró. Vladímir protestó por el trato hacia su hijo y dimitió de todos sus cargos, lo que sirvió para que el zar perdonara a sus primos, si bien no les permitió regresar a Rusia y solo obtuvieron el perdón absoluto tras la muerte del propio Vladímir.