После прихода на «Союзмультфильм» Бутырин вместе с художником Анатолием Савченко начал работу над анимационными фильмами «Малыш и Карлсон» и «Карлсон вернулся». В 80-х Юрий Александрович стал режиссёром творческого объединения «Экран», где снимались мультфильмы: «Ну, погоди!», «Трям! Здравствуйте», «По дороге с облаками» и многие другие. В 1997 году выступил в качестве режиссёра-постановщика «Незнайки на Луне».
Юрий Бутырин стал художником более тридцати анимационных фильмов и внёс огромный вклад в развитие отечественной мультипликации.