Родился в 1918 году в городе Омск, РСФСР. Выпускник Омского технологического техникума.
В 1938 году вступил в Красную Армию. В 1941 году закончил Рязанское артиллерийское училище и стал командиром миномётной роты. В 1942 году после окончания курсов «Вымпел» был назначен командиром батальона.
В 1943 году батальон Горбунова захватил позиции противника между Курской и Орловской областями. За успехи в сражениях Курской битвы Горбунов был награждён Орденом Красного Знамени.
Зимой 1944 года батальон Владимира Ивановича Горбунова героически прорвал оборону противника у реки Висла около Варшавы.
14 января 1945 года батальон переправился через реку Пилица и овладел крупным узлом сопротивления.
27 февраля 1945 года Владимиру Ивановичу Горбунову было присвоено звание Героя Советского Союза, однако Горбунов погиб до получения награды. Когда оставалось меньше месяца до окончания войны, на подступах к Берлину Горбунов был смертельно ранен осколком и скончался 18 апреля 1945 года.
Похоронен в городе Дембно в Польше.