יובל נולד בקיבוץ הדתי שדה אליהו. בהיותו ילד עזב עם הוריו את הקיבוץ. יובל למד בישיבת היישוב החדש בתל אביב ובישיבת ההסדר, ישיבת הכותל, בה למד עד 1973. באותה שנה החל ללמוד בחוגים להיסטוריה של עם ישראל ותולדות המחשבה היהודית באוניברסיטה העברית בירושלים, ובתקופה זו יצא בשאלה. עשה עבודת דוקטורט על תולדות היהודים בגרמניה בשלהי ימי הביניים ולצורך כך שהה שנתיים בקלן שבגרמניה, שם למד גרמנית והיסטוריה גרמנית. קיבל דוקטורט בציון מעולה ב-1985 על עבודה בנושא: ""רבנים ורבנות בגרמניה, 1500-1350"", אותו עשה תחת הדרכתם של פרופ’ חיים ביינארט ופרופ’ אברהם גרוסמן.