Vlado Perlemuter était le troisième de quatre frères, dont le père était rabbin. Bien que né de parents polonais et juifs en Lituanie, il partit pour Paris à l'âge de quatre ans, et y vécut pendant toute sa vie : il est donc connu comme un pianiste français. Il commença le piano à l'âge de neuf ans et, deux ans plus tard, commença des leçons avec Moritz Moszkowski, qui durèrent deux ans aussi. A treize ans, il entra dans la classe d'Alfred Cortot au Conservatoire de Paris ; il reçut le premier prix à quinze ans. A son examen, il joua le Theme et Variations Op. 73 de Fauré ; le compositeur était membre du jury de cet examen. L'année suivante, alors qu'il avait seize ans, il gagna un Prix d'Honneur pour sa performance des Variations, Interlude et Finale sur un thème de Rameau de Paul Dukas. Ses succès continuèrent lorsqu'il remporta le Prix Diémer, pour lequel seuls les élèves qui avaient gagné un premier prix pouvaient concourir. En 1921, il commença à donner des concerts, et rencontra parfois Gabriel Fauré, pour lequel il joua.

Quelques années plus tard, Vlado Perlemuter entendit les Jeux d'eau de Ravel, et l'impression que lui laissa cette pièce l'entraîna à travailler les œuvres complètes de ce compositeur entre 1925 et 1927. Pendant six mois, Perlemuter eut le privilège rare de travailler avec Ravel en personne, et se rendit régulièrement dans sa maison de Montfort-l'Amaury. A cette époque, il étudia aussi avec Robert Lortat. Deux ans plus tard, Perlemuter interpréta l'intégrale des pièces de Ravel pour piano seul lors de deux récitals à Paris - il était le premier pianiste à donner un tel programme. En 1953, il publia un ouvrage à propos de son travail avec Ravel : Ravel d'après Ravel (Lausanne, 1953). Il donna aussi des récitals de musique de chambre avec Gabriel Bouillon, Pierre Fournier et le Quatuor Calvet.

Pendant les années 1930, Vlado Perlemuter s'évertua à solidifier sa carrière de pianiste. En 1934, il joua quelques pièce de Prokofiev pour la Music Society de Londres, et fit ses débuts en récital au Wigmore Hall en 1937. Plutôt que d'interpréter la musique de Ravel - qui semblait lui aller si bien - il choisit un programme plus flegmatique incluant le Concerto Italien BWV 971 de Bach et la Sonate pour Piano en fa mineur Op. 57 « Appassionata » de Beethoven. Deux ans plus tard, il revint au Wigmore Hall, choisissant cette fois-ci un répertoire pour lequel il était à l'aise et célèbre : la Sonatine de Ravel, les Etudes Symphoniques Op. 13 de Schumann, la Sonate en mi bémol Op. 81a « Les Adieux » de Beethoven et les Préludes Op. 28 de Chopin.

En 1938, alors que la Deuxième Guerre Mondiale approchait, Vlado Perlemuter fut nommé professeur assistant au Conservatoire de Paris ; mais dès 1942, il chercha désespérément à s'enfuir pour la Suisse avec sa femme : son nom était sur la liste des français Juifs à arrêter. Cortot - qui était pourtant Commissaire des Arts Supérieurs pour le Régime de Vichy - ne fit rien pour l'aider, ce que Perlemuter n'oublia jamais. Il ne fut jamais autorisé à se produire en Suisse : les années de guerre furent difficiles pour Vlado Perlemuter, qui fit un dépression nerveuse et dut ainsi passer trois ans dans un sanatorium. Il retourna à Paris à la fin des années 1940, arrêta de donner des concerts en 1950 et prit un poste au Conservatoire de Paris : ses élèves les plus célèbres furent Michel Dalberto et Christian Zacharias.

L'enseignement occupa une grande place dans sa carrière. Il donna des masterclasses au Japon, en Angleterre et au Canada, et prit part aux jurys de plusieurs concours de piano, bien qu'il jouât aussi régulièrement en Europe, en Afrique du Nord et au Japon. Il se rendit souvent en Angleterre, mais lorsqu'il joua au Wigmore Hall de Londres en 1962, la critique du Times parla de façon erronée de ce concert comme de ses débuts londoniens. Bien que Perlemuter allât rarement aux États-Unis, il était pianiste en résidence à l'Université d'Indiana de Bloomington (Illinois) ; cependant, il rentra en Europe avant la fin de son contrat. Il fut nommé Officier de la Légion d'Honneur et Commandeur de l'Ordre des Arts et des Lettres.