Родился в 1941 году в Алтайском крае. В 1963 году закончил ГИТИС. С 1964 года и по сей день Золотухин является актером Театра на Таганке (роли в спектаклях «Добрый человек из Сезуана», «Герой нашего времени», «Борис Годунов», «Владимир Высоцкий» и др.). С конца 60-х актер активно снимается в кино, наибольшую известность получило исполнение роли участкового Серёжкина в трилогии «Хозяин тайги» (1969), «Пропажа свидетеля» (1971) и «Предварительное расследование» (1973); а также в фильмах «Бумбараш» (1972), «Сказ про то, как царь Петр арапа женил» (1976), «Ночной дозор» (2004). С 2003 года является художественным руководителем Государственного молодежного театра Алтая. Автор нескольких книг воспоминаний, в том числе о своем друге Владимире Высоцком.