В 1951 окончил Московский Энергетический Институт. В 1962 защитил докторскую диссертацию по вычислительной технике в Институте Точной Механики и Вычислительной Техники АН СССР.С 1950 по 1986 работал в Институте Точной Механики и Вычислительной Техники, с 1973 по 1984 в качестве директора Института Точной Механики и Вычислительной Техники АН СССР.

Гутенмахеру принадлежит ряд теоретических работ в области кибернетики и одна из первых монографий в этой области в СССР (Системы извлечения информации), уже в 1950-е годы он занимался компьютерным моделированием когнитивных процессов (таких как логическое мышление, чтение) и математической лингвистикой.