Po zaakceptowaniu dostarczenia pierwszego niszczyciela typu "Taszkent", od czerwca 1939 roku Władimirski dowodził dywizjonem Floty Czarnomorskiej, który już od rozpoczęcia II wojny światowej uczestniczył w walkach podczas obrony Odessy i Sewastopola. We wrześniu 1941 roku dowodził desantem morskim w rejonie Grigorewki. W maju 1943 roku Władimirski przejął dowództwo nad Flotą Czarnomorską, dowodząc siłami morskimi, które wykonywały desanty morskie w Noworosyjsku i w rejonie kerczeńsko-eltigeńskim w 1943 roku. W maju 1944 roku Władimirski został mianowany na dowódcę dywizjonu Floty Bałtyckiej. Objął dowództwo podczas brania udziału w operacji wyborskiej w 1944 roku.