Пётр Ионович Губонин родился в 1827 году в селе Борисове Непецинской волости Коломенского уезда в семье крепостного каменщика. До 1858 года он был крепостным крестьянином помещика Бибикова, после чего получил вольную и приписался к московскому купечеству. Губонин начал работать каменщиком и занимался подрядами по каменным работам. Впоследствии он получил подряд на постройку каменных мостов Московско-Курской железной дороги, а затем участвовал в строительстве других железных дорог, включая Орловско-Витебскую, Грязе-Царицынскую и Лозово-Севастопольскую.

Вместе с инженером Садовским Губонин получил подряд на постройку каменных мостов Московско-Курской железной дороги. Затем он участвовал в строительстве Уральской, Горнозаводской, Балтийской и других железных дорог. Губонин также создал Бакинское нефтяное общество и Северное страховое общество вместе с В. А. Кокоревым. Он купил имение Гурзуф в Крыму, где основал виноделие и стремился сделать из него европейский курорт. В Гурзуфе Губонин построил Храм Успения Пресвятой Богородицы.

Губонин принимал участие в постройке храма Христа Спасителя в Москве и других благотворительных проектах. На его средства было построено Комиссаровское техническое училище в Москве, и он финансировал строительство Политехнического музея. В Твери на его средства было построено здание духовной семинарии. За труды в работе Русского технического общества Губонин получил звание коммерции советника. В 1872 году он был пожалован дворянство за пожертвования на устройство политехнической выставки в Москве и за содействие общественной пользе.

Пётр Ионович Губонин скончался 30 сентября 1894 года в Москве и был похоронен в Гурзуфе в семейном склепе. Его состояние оценивалось примерно в 20 миллионов рублей. Губонин был награждён орденами Св. Станислава 1-й степени, Св. Анны 1-й и 2-й степеней, Св. Владимира 2-й и 3-й степеней, а также иностранными наградами, включая сербский орден Белого орла и австрийский Командорского креста Франца Иосифа. Он был первым Почётным гражданином Царицына и получил чин тайного советника за свои заслуги в развитии отечественной промышленности и крупные пожертвования.