Род Рудневых, из дворян Тульской губернии, с 1616 г. владел имением у деревни Яцкой Ясенецкого стана Венёвского уезда (ныне Новомосковский район Тульской области). Предок Всеволода Фёдоровича, матрос Семен Руднев участвовал в бою под Азовом и получил офицерский чин по указу Петра I (за храбрость). Отец – Федор Николаевич Руднев, герой Русско-турецкой войны 1828-1829 гг., в 1857 г. вышел в отставку, имея чин капитана 1-го ранга. Умер в 1864 г.
После смерти отца семья вместе с матерью, Александрой Петровной, переехала в город Любань Петербургской губернии, где Всеволод Руднев закончил гимназию.
15 сентября 1872 г. Всеволод Руднев поступил Морское училище в Петербурге. В училище он содержался и обучался за счёт государства, в память боевых заслуг его отца.
После окончания училища (1876) Руднев прошел служебную лестницу от гардемарина до капитана 1-го ранга (1901). В декабре 1902 г. он становится командиром крейсера «Варяг». На «Варяг» Руднев пришёл уже опытным морским офицером, прошедшим службу на семнадцати кораблях из которых командовал девятью, будучи участником трёх кругосветных путешествий, одно из которых он проделал в качестве командира судна.
Накануне войны с Японией «Варяг» находился в нейтральной корейском порту Чемульпо (современный Инчхон, рядом с корейской столицей Сеулом). Утром 27 января 1904 г. крейсер «Варяг» и канонерская лодка «Кореец» приняли неравный бой с японской эскадрой. В ожесточенном бою «Варяг» повредил у японцев 2 крейсера и потопил 1 миноносец. Но и сам он получил в неравной схватке тяжелые повреждения. Не желая сдавать свои корабли японцам, русские моряки затопили «Варяг» и взорвали «Кореец», а затем через нейтральные порты вернулись на Родину.
После боя у Чемульпо В. Ф. Руднев был награждён орденом св. Георгия 4-й степени, получил чин флигель-адъютанта и стал командиром эскадренного броненосца «Андрей Первозванный». В ноябре 1905 г. Руднев отказался принять дисциплинарные меры против революционно настроенных матросов своего экипажа. Последствием этого было увольнение его в отставку с производством в контр-адмиралы.
Последние годы Всеволод Фёдорович жил в Тульской губернии в своей усадьбе в деревне Мышенки Алексинского уезда (сейчас Заокский район). 7 (20) июля 1913 г. В. Ф. Руднев умер (в возрасте 57 лет). Похоронен возле церкви Казанской Богоматери соседнего села Савино Заокского района Тульской области. В Туле у входа в Комсомольский парк ему поставили памятник.