Hijo de un párroco anglicano y nieto de un obispo, nació en 1835 en la región de Nottingham. Estaba destinado al sacerdocio al terminar sus estudios, pero poco después de comenzar a ejercer como coadjutor en Londres tuvo una intensa crisis religiosa. Tras una encendida discusión con su padre, emigró a Nueva Zelanda, donde se dedicó, con éxito, a la cría de ovejas. Allí, tras leer El origen de las especies de Darwin, abjuró definitivamente de su fe.

Regresó a Londres en 1864 provisto de una pequeña fortuna y comenzó a estudiar Bellas Artes. Aunque sus primeros cuadros fueron bien acogidos, nunca llegó a dedicarse por completo a la pintura; publicó anónimamente en 1872 su primera novela, la sátira utópica Erewhon, que tuvo un éxito considerable. Poco después, empezó El destino de la carne pero, aunque volvió a ella en distintas épocas, nunca llegaría a publicarla. Escribió también diversas obras sobre la evolución, en las que atacó a Darwin, y otros ensayos que lo convirtieron en un autor extravagante, alejado de los gustos de su época. Al final de su vida volvió a retomar su primera obra y escribió su continuación, Erewhon Revisited (1899). Butler murió en Londres en 1902. El destino de la carne se publicaría póstumamente en 1903.