Украинский общественно-политический и государственный деятель, по специальности — инженер.
Всеволод родился в семье священника. По окончании духовной семинарии, учился в Киевском политехническом институте, получив в 1915 году диплом инженера. С 1903 года был членом Революционной украинской партии, через девять лет вступил в ряды Украинской партии социалистов-революционеров (УПСР).
Работал инженером Южной железной дороги, с 1916 по август 1917 года — начальником отдела водных, шоссейных и грунтовых дорог Румынского фронта. В апреле 1917 года от лица управления Одесской громады послал петицию руководству Временного правительства с требованием предоставления Украине территориальной автономии.
Член Одесской украинской громады. В Генеральном секретариате Центральной Рады — секретарь транспорта (с 27 (14) июля 1917 года), секретарь торговли и промышленности с 12 ноября (30 октября) 1917 года).
С 30 января по 29 апреля 1918 года — председатель Рады народных министров и министр иностранных дел УНР. С 3 по 20 января возглавлял делегацию УНР в Бресте на мирных переговорах с Германией и её союзниками.
За участие в похищении банкира А. Доброго 29 апреля был арестован немцами и до 16 декабря 1918 года находился в Лукьяновской тюрьме.
В 1919 — первой половине 1920 года редактировал печатные органы УПСР в Каменец-Подольском и Виннице.
В августе 1920 года Голубович был арестован Особым отделом 14-й армии и в следующем году осуждён на процессе украинских эсеров на пять лет тюрьмы. Амнистирован в декабре 1921 года.
До 1931 года работал в отделе капитального строительства Украинского совета народного хозяйства. В 1931 году осуждён по делу так называемого Украинского национального центра.
Умер 16 мая 1939 в тюрьме Ярославля.
В 2005 году к 120-летию со дня рождения Всеволода Голубовича Национальный банк Украины выпустил юбилейную монету номиналом 2 гривны.