Começou no time do Castilla, da segunda divisão espanhola, onde foi campeão pela temporada de 1983-1984. Transferiu-se para o Real Madrid, conquistando seis vezes o título de campeão da liga (1986-89 e 1995), duas vezes a Copa del Rey (1989 e 1993) e duas vezes a Copa da UEFA (1985 e 1986). Um fato curioso sobre sua carreira foi que, em 1989, na disputa da Copa del Rey, "El Buitre" acabou perdendo dois dentes por conta de uma chegada forte do adversário. Por isso, raramente sorri em fotos.
Seleção Espanha
Na seleção espanhola, fez 26 gols em 69 partidas, quebrando o recorde de Alfredo Di Stefano. Jogou ainda pelo clube mexicano Celaya, em 1994. Atualmente atua como dirigente de futebol do Real Madrid.
Na Copa do Mundo de 1986, Butragueño entrou para história ao marcar 4 gols na vitória por 5 a 1 contra a Dinamarca (apelidada de Dinamáquina, devido aos seus resultados), eliminando-a nas oitavas-de-final. Participou também da Copa do Mundo de 1990.