Родился 14 февраля 1898 года в Мглине. В 1915 году, следуя примеру старших братьев, без экзаменов поступил на медицинский факультет Императорского Казанского университета.

В 1921 году, получив диплом врача, Иоффе вернулся в Пермь и два года работал в Александровской губернской больнице. Там он увлекся научной деятельностью и вскоре возглавил лабораторию, которая в начале XX века отделилась от больницы и стала Бактериологическим институтом Пермского губернского земства.

В 1923 году Иоффе переехал в Петроград и устроился сверхштатным сотрудником в отдел сравнительной патологии заразных заболеваний Государственного института экспериментальной медицины.

Через год его утвердили на должность врача-лаборанта этого отдела. В 1930 году отдел преобразовали в отдел медицинской микробиологии, где Иоффе проработал до 1940 года. В 1933 году, без защиты диссертации, ему присвоили степень доктора медицинских наук. В том же году он возглавил отдел детских капельных инфекций, который был недавно создан.

В ноябре 1941 года стал консультантом-эпидемиологом, а через год — флагманским эпидемиологом Медико-санитарного отдела Краснознаменного Балтийского флота. Под его руководством на флоте не было серьезных вспышек инфекций, а незначительные очаги быстро устранялись. В наградном листе отмечалось, что инфекционная заболеваемость на флоте была одной из самых низких в Советском Союзе, а заболеваемость дизентерией — в четыре раза ниже, чем у войск Ленинградского фронта. Заслуги Владимира Ильича в обеспечении эпидемиологической безопасности флота неоднократно отмечали командование, и в 1942 году его даже представили к ордену Ленина.

В 1946 году полковника медицинской службы Иоффе назначили врачом-токсикологом и старшим научным сотрудником отдела эпидемиологии и паразитологии Научно-исследовательского морского медицинского института. В том же году его избрали членом-корреспондентом Академии медицинских наук СССР.

Владимир Ильич Иоффе опубликовал более 150 научных работ, включая монографии «Скарлатина» (1948) и «Опыт борьбы с дифтерией в Ленинграде» (1962). За «Иммунологию ревматизма» удостоен премии имени Стражеско АМН СССР в 1963 году.

Изучал гемолитические стрептококки, их рецепторную структуру, предложил методы дифференциации микробов тифозной и дизентерийной групп и исследовал изменчивость кишечных микробов. Он разработал метод оценки микробных очагов при детских инфекциях, исследовал микробиологию и иммунологию коклюша, предложив раннюю диагностику заболевания. В годы Великой Отечественной войны занимался микробиологией и серологией кишечных инфекций, включая блокадную дизентерию.

Работы Иоффе касались общей неспецифической устойчивости организма к инфекциям. Среди его учеников более 100 докторов и кандидатов медицинских наук. Он был заместителем председателя Ленинградского отделения Всероссийского общества микробиологов, эпидемиологов и инфекционистов, редактором отдела «Иммунология» в 3-м издании Большой медицинской энциклопедии.

Полковник медицинской службы, профессор и академик, Владимир Ильич Иоффе награжден орденами Отечественной войны I и II степени и Красной Звезды и медалями. Скончался в 1979 году в Ленинграде. Похоронен на кладбище Памяти жертв 9-го января. В сентябре 2016 года останки академика были перезахоронены в могиле его жены на кладбище Хайфы (Израиль).