Григорий Иванович Бутаков родился 27 сентября 1820 года. После окончания в 1836 году Морского кадетского корпуса начал службу на Балтийском флоте. В декабре этого же года Бутакова переводят на Черноморский флот. Был назначен адмиралом М.П. Лазаревым своим флаг-офицером. В 1846-1850 годах, командуя тендером "Поспешный", занимался гидрографическими работами и описью Черноморского побережья, вместе с И.А. Шестаковым составил первую "Лоцию Черного моря". В 1852 году назначен командиром парохода-фрегата "Владимир", на котором совершил плавание из Севастополя в Венецию. В сентябре 1853 года участвовал в буксировке транспортов и охране стоянки флота в Сухуми. После начала Крымской войны, в октябре 1853 года на "Владимире" держал свой флаг начальник штаба Черноморского флота вице-адмирал В.А. Корнилов. 5 ноября 1853 года недалеко от Босфора "Владимир" встретил 10-пушечный турецкий пароход "Перваз-Бахри" и после 3-часового боя пленил его. За этот бой был произведен из капитан-лейтенантов в капитаны 2 ранга и награжден орденом Святого Георгия 4-й степени. Вице-адмирал П.С. Нахимов надел на Бутакова свой орден, полученный им за Наваринское сражение.

В последующем Бутаков участвовал в крейсерских операциях и боевых столкновениях с англо-французско-турецким флотом. По его инициативе впервые на флоте на "Владимире" применялось броневое покрытие наиболее уязвимых и важных участков корпуса и надстроек, за счет крена корабля увеличивался угол возвышения орудий, чем повышалась дальность его стрельбы.

Во время героической обороны Севастополя Г.И. Бутаков отличился при защите Малахова кургана; в конце войны на пароходе-фрегате "Херсонес" провел ряд удачных операций против вражеского флота.

В 1856 году Г.И. Бутаков был произведен в контр-адмиралы и назначен заведующим морской частью в Николаеве, а затем военным губернатором Николаева и Севастополя.

В 1860-1862 годах командовал эскадрой винтовых кораблей Балтийского флота. В 1863-1867 годах - морской агент (военно-морской атташе) в Великобритании, Франции и Италии. В 1867-1877 годах командовал практической броненосной эскадрой Балтийского флота. В 1878 году ему присвоили звание адмирала. С 1881 года адмирал и генерал - адъютант Бутаков занимал должность главного командира Санкт-Петербургского военного порта. С 1882 года и до последнего дня жизни - член Государственного совета.

Г.И. Бутаков внес значительный вклад в развитие отечественного и мирового военно-морского искусства эпохи парового и броненосного флота. Еще в 50-е годы XIX столетия им были составлены "Свод морских сигналов" и "Книга эволюционных сигналов". В 1861 году вышла его "Азбука для пароходной тактики", а в 1863 году основной труд жизни - "Новые основания пароходной тактики". Бутаков сформулировал формы эволюции паровых судов, общие для всех их классов и типов, разработал основы боевых действий для флота нового поколения, учитывавших быстротечность современного боя и эффективность морской артиллерии. Им были определены три основных строя кораблей в морском бою: кильватерный, строй фронта и строй обстрела. За научные труды Г.И. Бутакову Российской академией наук была присуждена полная Демидовская премия. Книгу перевели в Англии, Франции, Италии и Испании. Во время его посещения Лондона в 1865 году на заседании Королевского института соединенных служб был поставлен доклад "Новая морская тактика", основанный на обобщениях и выводах книги.

Г.И. Бутаков был инициатором многих прогрессивных начинаний в Российском флоте: использования шестовых мин, установки на броненосцах малокалиберной артиллерии для отражения минных атак, введения на кораблях электрического освещения и др. Стремясь максимально приблизить условия обучения к реальной обстановке войны на море, перестроил всю систему обучения как личного состава, так и вверенных ему соединений. Первым ввел военно-морские игры в систему оперативно-тактической подготовки офицерского состава.