Иван Бутырин родился 19 января 1919 года в деревне Зарубята (ныне — Ильинский район Пермского края). Окончил четыре класса сельской школы села Филатово. После переезда вместе с семьёй в село Висим Добрянского района поступил в пятый класс школы города Чёрмоз, однако из шестого был вынужден уйти из-за тяжёлого семейного положения и поступить на работу учеником вальщика леса в Висимский леспромхоз, затем работал кочегаром на пароходе «Память В. Баранова» , помощником шкипера на барже «Волга» , грузчиком и бригадиром на Чермозском металлургическом заводе.
В 1940 году Бутырин был призван на службу в Рабоче-крестьянскую Красную Армию. Проходил службу в бронетанковых войсках, получил звание младшего командира.
С ноября 1941 года — на фронтах Великой Отечественной войны. Участвовал в боях на Западном, Брянском, Южном, Сталинградском, Донском и Воронежском фронтах.
В 1942 году вступил в ВКП(б).
К июлю 1943 года гвардии лейтенант Иван Бутырин командовал танком 1-го танкового батальона 27-й гвардейской отдельной танковой бригады 7-й гвардейской армии Воронежского фронта. За всё время своего участие в боях Бутырин вместе с экипажем своего танка уничтожил 21 противотанковое орудие, 4 танка, 11 пушек, 5 дзотов, 3 тягача, 11 автомашин, более 300 вражеских солдат и офицеров. Отличился во время Курской битвы.5 июля 1943 года в районе сёл Ржавец и Маслова Пристань Шебекинского района (ныне Белгородской области), когда советские пехотинцы залегли, Бутырин сам вышел из танка и поднял их в атаку. Погиб в этом бою. Похоронен в братской могиле в селе Вознесеновка того же района, на могиле установлен танк на постаменте.