В 1981 г. окончил Рижское высшее военное авиационное инженерное училище по специальности "авиационное электро- и приборное оборудование" (военный инженер). Также окончил программу магистра делового администрирования (MBA) в Национальном исследовательском университете "Высшая школа экономики".
Служил в Военно-воздушных силах.
С 2000 г. работал на 325-м авиационном ремонтном заводе Минобороны РФ в Таганроге (Ростовская обл.).
Затем занимал различные должности в ряде авиакомпаний и на авиационных предприятиях.
С 2006 г. - в структуре Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК). С 2013 г. был советником президента ОАК.
15 декабря 2015 г. был назначен генеральным директором - генеральным конструктором ПАО "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г. М. Бериева" (входит в структуру "Объединенной авиастроительной корпорации", ОАК).
С 2018 г. заведует базовой кафедрой "Технологии производства авиационных комплексов специального назначения" Донского государственного технического университета (Ростов-на-Дону).
3 апреля 2019 г. совет директоров ОАК принял решение о назначении Юрия Грудинина генеральным директором ПАО "Авиационный комплекс им. С. В. Ильюшина" (ПАО "Ил"). На этой должности он сменил Алексея Рогозина (возглавлял компанию в 2017-2019 гг.), который переходит на новое место работы. В июне 2020 г. Грудинин покинул пост досрочно, сохранив за собой членство в совете директоров.
В июле 2020 г. было объявлено, что против Грудинина возбуждено два уголовных дела о мошенничестве. 19 августа 2022 г. он был приговорен Таганрогским городским судом к 2 годам 6 месяцев колонии общего режима. Также ему назначен штраф в виде 500 тыс. руб.