Николай Николаевич Губенко родился 17 августа 1941 года в Одессе Украинской ССР. В школьные годы увлекся театром и занимался в драмкружках, а потом работал в Одесском театре юного зрителя.
В 1964 году Николай окончил актерский факультет Всесоюзного государственного института кинематографии (ВГИК) в Москве, где его наставниками стали С. Герасимов и Т. Макарова. Дебютировал Губенко в кино ролью в фильме «Застава Ильича». А первый успех пришел, когда он сыграл главную роль в дипломном спектакле «Карьера Артура Уи» по Б. Брехту.
Тогда же он начал играть в Московском театре драмы и комедии на Таганке под руководством Ю. Любимова. Но, несмотря на успешные роли и популярность, через несколько лет Губенко ушел из театра, поступив на режиссерский факультет ВГИКа. Работа режиссером-постановщиком на «Мосфильме» стала началом режиссерской карьеры Николая Николаевича.
Он снял ряд известных художественных фильмов, стал автором нескольких сценариев. Но значимым режиссерским успехом Губенко становится его автобиографичный фильм «Подранки» (1977), который принес ему успех, славу и несколько призов на Международных кинофестивалях.
В 1980-е годы режиссерскую работу Губенко совмещает с актерской деятельностью. Его успешными ролями становятся съемки в фильмах «Директор» А. Салтыкова, «Они сражались за Родину» С. Бондарчука, «Прошу слова» Г. Панфилова, «Пароль не нужен» Б. Григорьева и многие другие.
Затем Губенко становится главным режиссёром и актером театра на Таганке, где создает ряд спектаклей и исполняет множество выдающихся ролей. А после раздела театра в 1993 году Губенко стал художественным руководителем театра «Содружество актеров Таганки». Этот пост он занимал до конца жизни.
Николай Николаевич снял хорошие фильмы, играл у знаменитых режиссёров, он лауреат ряда государственных и других премий за режиссуру и актёрские работы в театре и кино. В 1985 году был удостоен звания Народного артиста РСФСР.
Николай Николаевич Губенко скончался 16 августа 2020 года в Москве на 79-м году жизни после продолжительной болезни.