Происходил из купеческой семьи книготорговцев и издателей Готье-Дюфайе, выходцев из Франции. Мать — Наталья Степановна, урождённая Варсонофьева. В юности жил на Кузнецком Мосту в доходном доме Торлецкого — Захарьина.
Работал в Московском архиве Министерства юстиции (1897—1898). Перешёл в Румянцевский музей (1898), где выполнял обязанности секретаря и хранителя отделения доисторических, христианских и русских древностей (с 1909 — библиотекарь, затем — главный библиотекарь музея).
В 1900 году сдал магистерские экзамены, к которым готовился под руководством В. О. Ключевского. Получил должность приват-доцента на кафедре российской истории Московского университета (с 1903). Преподавал также на Высших женских курсах (1902—1918).
В своей магистерской диссертации «Замосковный край в XVII веке: Опыт исследования по истории экономического быта Московской Руси» (1906) Готье впервые проанализировал Писцовые книги, показал влияние смуты на экономику и структуру землевладения.
В 1921—1929 годах Готье работал в Государственном институте материальной культуры и, одновременно (в 1922—1929 гг.) состоял хранителем, а затем консультантом в Государственном историческом музее.
Важное место в его деятельности занимала работа (с 1898 года) в Румянцевском музее, впоследствии Библиотеке им. В. И. Ленина), где до 1909 года он был учёным секретарём, в 1909—1924 годах — заведующим библиотекой, в 1924—1930 годах — заведующим научно-библиографическим отделом, в 1928—1929 гг. — заместителем директора библиотеки по научной части. Под его руководством происходило преобразование библиотеки в научное учреждение.
В августе 1930 года Готье был арестован по «делу Академии наук» и приговорён к пяти годам ИТЛ; выслан сначала в Ухтино-Печорский лагерь, откуда в 1931 году освобождён и выслан на три года в ссылку в Самару, где вёл научную работу в местном краеведческом бюро. В 1934 году вернулся в Москву; преподавал в ИИФЛИ, а с сентября 1936 года, одновременно был профессором в Историко-архивном институте; в 1939 году вновь стал читать лекции в Московском университете и в этом же году был избран действительным членом АН СССР. После начала Великой Отечественной войны был эвакуирован в Ташкент, однако затем вернулся в Москву.
Основные направления научных исследований: история России с древнейших времён до XIX века, особенно социально-экономические отношения, история землевладения, история государственных учреждений, архивоведение, историография, археология Восточной Европы.
Его внук С. В. Готье (р. 1947) — академик-медик, хирург и трансплантолог.
Готье и его дневник
Готье начал вести свой дневник 8 июля 1917 года. «… Этому побудило ощущение рокового для России характера происходящих событий и чувство ответственности профессионального историка…»
Последняя запись датируется 23 июля 1922 года. Опасаясь обысков, Готье передал свой дневник на хранение американскому профессору Ф. Гольдеру, находившемуся в то время в Москве. После смерти Гольдера о существовании дневника не было известно до 1982 года, когда американский библиотекарь Э. Касинц случайно обнаружил его. Дневник был издан в Москве издательством ТЕРРА и представляет собой уникальный документ своего времени: Мои заметки. — М. : Терра, 1997. — 589 с. — (Тайны истории. Век XX). — ISBN 5-300-01169-X.
Мандрик М. В. Ю. В. Готье // Россия и Запад: пути согласия. Владимир, 1997. С. 29-31;
Мандрик М. В. Историк Ю. В. Готье. К 125-летию со дня рождения // Клио. 1998. № 2 (5). С. 248—263;
Мандрик М. В. Ю. В. Готье // Ежегодник Северо-Западной академии государственной службы. СПб., 1999. С. 275—300;
Мандрик М. В. Юрий Владимирович Готье (1873—1943). Диссертация… канд. ист. наук. СПб., 2000.
Мандрик М. В. «Я не марксист и за марксиста себя не выдаю»: историк Ю. В. Готье и «Академическое дело» // Исследования по русской истории. СПб.; Ижевск, 2001;
Мандрик М. В. К биографии Ю. В. Готье // Университетские Петербургские Чтения. СПб., 2001. С. 116—128;
Мандрик М. В. Историк Ю. В. Готье и краеведческое движение Средневолжья // Университетские Петербургские Чтения / Под ред. Ю. В. Кривошеева, М. В. Ходякова. СПб., 2003. С. 664—670;
Мандрик М. В. На службе Клио: академики М. К. Любавский и Ю. В. Готье] // Матвею Кузьмичу Любавскому к 150-летию. Труды исторического факультета. СПб., 2013. С. 46-64;
Тришкан И. Е.ГОТЬЕ Юрий Владимирович // Императорский Московский университет: 1755—1917: энциклопедический словарь / составители А. Ю. Андреев, Д. А. Цыганков. — М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2010. — С. 183—184. — 894 с. — 2000 экз. — ISBN 978-5-8243-1429-8.
Черепнин Л. В. К 100-летию со дня рождения акад. Ю. В. Готье // Черепнин Л. В. Отечественные историки XVIII—XX вв. М., 1984;