Nikolái Gubenko nació en las Catacumbas de Odesa durante la Batalla de Odesa, fue el menor de cinco hermanos. Su madre era rusa y su padre, un nativo de Ucrania; ambos murieron en 1942 durante la Gran Guerra Patria. Su padre se unió a la Fuerza Aérea Soviética antes de que naciera Nikolái y fuera asesinado en acción cerca de Lugansk. Su madre fue diseñadora en jefe en una de las plantas locales, fue interrogada durante la ocupación nazi-rumana de Odesa y asesinada después de que ella se negó a colaborar; su cuerpo fue devuelto al abuelo de Nikolái "con rastros de ahorcamiento".