Действительный тайный советник (с 8.09.1864). Из дворян Рязанской губернии. Сын спасского уездного предводителя дворянства Рязанской губернии, секунд-майора Павла Петровича Титова (1759-после 1811) от брака с Елизаветой Васильевной Дашковой (?-1860). Родился в селе Новики Спасского уезда. Раннее детство провёл в имении Дашковых в селе Тонино Спасского уезда, с 1818 воспитывался в Московском университетском благородном пансионе, закончил его с золотой медалью в 1823, получив чин 10-го класса. С 21.12.1823 служил при Московском архиве МИД. В марте 1827 переехал в С.-Петербург, поселился у дяди Д.В. Дашкова и поступил на службу в Азиатский департамент МИД. В марте 1828 на экзамене в Учебном отделении восточных языков в присутствии А.С. Грибоедова произнёс речь своего сочинения на турецком языке.
В ноябре 1830 назначен 3-м секретарём миссии в Турции. В 1836 путешествовал по Европе, посещал Германию, где познакомился с Ф.В. Шеллингом. В письме В.Ф. Одоевскому Титов говорил: «Взглянув на Италию и Германию, я стал гораздо более Турком и Азиатцем, нежели был когда-нибудь... Только теперь я начал практически понимать мысль... что Россия назначена служить звеном Востока с Западом. Восток в своём упадке может быть для нас поучительнее, нежели во времена блеска и славы». В марте 1839 занял пост генерального консула в Молдавии и Валахии. С мая 1840 поверенный в делах в Константинополе, с 15.04.1841 действительный статский советник, в сентябре 1842 вызван по делам службы в С.-Петербург, а с 1843 посланник в Константинополе. После подавления революционного движения 1848 в Дунайских княжествах вёл с турецким правительством переговоры, которые закончились 1.05.1849 подписанием Балта-Лиманской конвенции. 22.05.1849 Титов получил чин тайного советника. Следуя предписаниям из С.-Петербурга, Титов воспротивился уступкам,сделанным Турцией Франции в вопросе о «святых местах» в Вифлееме и Иерусалиме. Конфликт вновь возник в 1852. В ответ на действия французского посла Лавалетта, добившегося предоставления привилегий католикам и частичной отмены некоторых льгот для православных, Титов стал угрожать непосредственным вмешательством во внутренние дела Турции. Сам Титов считал, что не следует реализовать угрозу и что из создавшегося положения можно найти мирный выход. За это в С.-Петербурге Титова обвинили в слабости, и весной 1853 он был сменён А.С. Меншиковым.
С 8.06.1854 временно управляющий русской миссией в Штутгарте. В 1855 Титов в качестве второго русского делегата принимал участие в работе Венской конференции, а после её закрытия занял пост посланника в Вюртемберге (до 1856). По рекомендации вел. княгини Ольги Николаевны, принцессы Вюртембергской, в 1856 был назначен воспитателем цесаревича Николая Александровича. За два года, проведённые в этой должности, пытался реформировать систему «высочайшего образования», предложив обучать наследника и его братьев в одном из столичных университетов, ссылаясь на пример сына королевы Виктории, принца Уэльского. Отставку Титова с поста воспитателя связывали с поражением либеральной партии в окружении имп. Александра II. В 1858 вернулся на пост посланника в Вюртемберге, в 1865 вышел в отставку. В том же году получил дозволение сопровождать прах скончавшегося цесаревича на фрегате «Александр Невский» из Ниццы в Кронштадт.
С 20.07.1865 член Государственного совета. С января 1882 Титов возглавлял Департамент гражданских и духовных дел, связанный деловыми контактами с различными ведомствами, правительственными учреждениями и общественными организациями (в том числе научными и благотворительными). Огромное число трудно решаемых из-за волокиты министерских чиновников дел побудили Титова в 1884 отказаться от председательства в департаменте, а в 1885 и от присутствия в нём. В последние годы жизни тяжело болел, остро переживая смерть обоих детей. Ездил на лечение в Баден-Баден и Флоренцию, зимние месяцы проводил в Ялте. Скончался в Харькове от гриппа на пути в Крым, похоронен в церкви села Новики.
В 1869 приобрёл усадьбу в селе Шереметьево-Песочня близ Рязани. Состоял членом Рязанской учёной архивной комиссии, гласным Рязанского губернского земского собрания, почётным мировым судьёй Спасского уезда. Собрал и издал «Материалы для биографии Алексия Титова, архиепископа Рязанского и Муромского» (Рязань, 1890), который являлся его дальним родственником. С 14.03.1875 действительный член Русского Исторического общества. Почётный член Императорского Русского Археологического Общества, Императорского Археологического Института в С.-Петербурге, Императорского Общества истории и древностей российских при Московском университете. Действительный член (с 1863) и председатель (с 1873) Императорской Археографической Комиссии. За службу был удостоен российских орденов Св. Станислава 1-й степ. (1842), Св. Анны 1-й степ. (1845), Св. Владимира 2-й степ. (1855), Белого Орла (1856), Св. Александра Невского (1862, алмазные знаки к ордену - 1869), Св. Владимира 1-й степ. (1873), Св. Андрея Первозванного (15.05.1883), а также иностранных орденов Льва и Солнца 2-й степ. (Персия, 1831), Спасителя 1-й степ. (Греция, 1848), Нишан-Ифтикар высшей степени с бриллиантами (Османская империя, 1850), Фридриха 1-й степ. (Вюртемберг, 1856), Короны большого креста (Вюртемберг, 1864), Кн. Даниила I 1-й степ. (Черногория, 1879). 22.08.1839 удостоен знака отличия за 15, в 1849 - за 25, в 1854 - за 30, в 1864 - за 40 лет службы. Имел медаль в память войны 1853-1856.
Имение (по состоянию на 31.12.1858) - 425 душ и 3437 десятин земли в Рязанской губернии (родовое), 1892 души и 23456 десятин земли (родовое жены), 208 душ (родовое матери) К 1890 имел также приобретеннные 800 десятин земли в Рязанской губернии.
Был известен также как писатель-беллетрист, близкий в 1820-е к кружку любомудров, и критик. Ещё студентом переводил трагедии Эсхила и Фукидида (за что получил прозвище Эллин), после создания журнала «Московский вестник» стал его активным автором (напечатал здесь «восточную повесть» «Печёная голова» (1827, ч. 4, № 13), также ему приписывался перевод с французского «индийской сказки» «Переход через реку, приключение брамина Прамарти» (там же, № 15), выполненный В.Ф. Одоевским). Под псевдонимом «Тит Космократов» опубликовал повести «Уединённый домик на Васильевском» («Северные цветы на 1829 год», СПб., 1828), «Монастырь св. Бригитты» («Северные цветы на 1831 год», СПб., 1830) и ряд очерков. Типичный литератор-дилетант, Титов не обладал сколько-нибудь ярко выраженной собственной художественной манерой, следуя в том или ином произведении за избранным образцом. В книге 1 журнала «Русский архив» за 1895 год опубликованы выдержки из дневниковых записей Титова, которые он вёл в 1855-1859 и 1878-1881, под названием «Из записной книжки дипломата».
По словам Б. Н. Чичерина, Титов был «человек честный, благородный, с разносторонним образованием». К.Ф. Бутенёв утверждал, что Титов «всем интересовался до такой степени, что Тютчев про него говорил в шутку, что Титову как будто назначено Провидением составить опись всего мира».
Был женат (с 26.04.1839) на сестре М.И. Хрептовича - Елене Иринеевне Хрептович (1814-1900). Имел дочь Марию Владимировну (1840-1878), замужем за Львом Александровичем Чернышёвым, сыном генерал-адъютанта А.И. Чернышёва, и сына Вячеслава Владимировича (1845-1880), штабс-капитана.
