Родился в 1902 году в Спас-Журавне Тульской губернии в семье крестьянина. Учился в Зарайском реальном училище. Входил в ученическую подпольную организацию.

Родной брат Владимира Петровича Горбунова (1903—1945) — советского авиаконструктора, руководителя проекта по созданию знаменитого истребителя ЛаГГ-3.

С 1921 по 1922 год был председателем уездного комитета комсомола.

В 1922 году поступил в Академию Жуковского, после которой проходил практику на авиационном заводе (впоследствии объединён с несколькими другими предприятиями в Государственном космическом научно-производственном центре имени М. В. Хруничева). Выпускник Военно-воздушной академии РККА им. Н. Е. Жуковского (1927). Направлен на крупнейший в Европе авиационный завод № 22 (Фили, Москва). В 1927 году — начальник техбюро, в 1929 году — главный инженер, с 1930 года — технический директор, с 1931 года — директор завода. Под его руководством был освоен серийный выпуск цельнометаллических самолётов; АНТ-3, АНТ-4, АНТ-5, АНТ-6.

Кавалер орденов Ленина (1931 — за выполнение пятилетнего плана в 2,5 года) и Красной Звезды.

5 сентября 1933 года по пути на приёмку нового авиационного завода в Севастополе самолёт Р-6, в котором, помимо него, летели П. И. Баранов, А. З. Гольцман и т. п., потерпел катастрофу. Все пассажиры и экипаж погибли.

Похоронен в Москве на Новом Донском кладбище.