Владимир Горбунов родился 14 июля 1946 года в городе Вятские Поляны, Кировской области. В период с 1962 по 1965 год, учился в Московском авиационном институте. Обучение совмещал с занятиями в аэроклубе. В 1968 году, Горбунов окончил Качинское высшее военное авиационное училище летчиков. До 1973 года, служил в строевых частях ВВС. В 1974 году окончил Центр подготовки летчиков-испытателей. В 1978 году, Владимир Михайлович получил дополнительное образование, успешно окончив Московский авиационный институт.

В период с 1974 по 1982 год, Владимир Горбунов трудился на летно-испытательной работе в Государственном Краснознаменном научно-испытательном институте ВВС. Участвовал в государственных испытаниях сверхзвуковых боевых самолетов МиГ-23, МиГ-27К, МиГ-25ПД, МиГ-29, Су-17М3. С 1982 года, продолжил работу в Летно-исследовательском институте имени Громова, одновременно летчиком-испытателем и летчиком-инспектором Управления летной службы Министерства авиационной промышленности СССР.

В 1989 году Горбунову присвоено почётное звание «Заслуженный лётчик-испытатель СССР».

Провел ряд испытательных работ на самолетах-истребителях по тематике института, участвовал в заводских испытаниях реактивного высотного разведчика М-17. С 1991 года, Горбунов находился на летно-испытательной работе в ОКБ имени Анастаса Ивановича Микояна. Выполнил первый полет и провел испытания МиГ-21-93, МиГ-29СМТ, МиГ-29УБТ, МиГ«1.44». Участвовал в испытаниях сверхзвуковых боевых самолетов МиГ-25, МиГ-27, МиГ-29, МиГ-31 и их модификаций, реактивного учебно-тренировочного самолета МиГ-АТ.

Указом Президента Российской Федерации от 16 августа 1992 года, за мужество и героизм, проявленные при испытании новой авиационной техники, полковнику Горбунову Владимиру Михайловичу присвоено звание Героя России с вручением медали «Золотая Звезда».    

 С 1996 года, Горбунов уволен в запас. После ухода с летной работы продолжает трудиться на летно-испытательной базе ОКБ имени Анастаса Ивановича Микояна. 

За годы службы Владимир Михайлович награждён двумя орденами Красной Звезды и семью медалями. 

Женат, воспитал дочь Юлию. Дочь пошла по стопам отца и окончила Московский авиационный институт, трудится на одном из московских предприятий. Семья Горбуновых живёт в городе Жуковском под Москвой.