Пётр Ионович Губонин родился в 1825 году в деревне Борисово Федосьинской волости Коломенского уезда Московской губернии в семье каменщика - крепостного крестьянина помещика Дмитрия Бибикова. Русский.
Интерес к ремеслу каменотеса и камнереза повлиял на решение юноши получить разрешение помещика и в возрасте 17 лет уйти в Москву для работы по найму у своего родственника Яковлева.
Мастер, видя смекалку и усердие юноши, сделал его своим приказчиком.
В 1848 году Петр получил в наследство от Яковлева инструменты и несколько подрядов на выполнение каменных работ. Добросовестно справляясь с заказами, он сумел собрать деньги для своего выкупа и в 1858 году получил от помещика вольную.
Петр поселился в Замоскворечье, в Большой Лужниковской слободе, и записался в купцы 3–й гильдии, потом перешел в 1–ю гильдию.
Его первой крупной покупкой стала запущенная каменоломня графа Зотова в селе Котельники под Москвой. Приведя ее в порядок, Губонин наладил производство изделий из камня. Основной продукцией были: жернова, точила, тумбы, ступени. Петр Ионович участвовал в поставках камня для завершения строительства Исаакиевского собора в Санкт–Петербурге. Осуществление каменных подрядов на строительство мостов для Московско–Курской и Московско–Рязанской железных дорог стало началом его пути в качестве железнодорожного подрядчика, а затем и концессионера.
Впоследствии вместе с инженером Садовским он получил подряд на постройку каменных мостов Московско-Курской железной дороги; затем участвовал в строительстве Орловско-Витебской, Грязе-Царицынской, Лозово-Севастопольской, Уральской, Горнозаводской, Балтийской и других железных дорог.
Вместе с В. А. Кокоревым создал Бакинское нефтяное общество, Северное страховое общество. Купил также в Крыму известное имение Гурзуф, завёл там обширное виноделие и стремился сделать из него европейский курорт. Губониным в Гурзуфе был построен Храм Успения Пресвятой Богородицы.
Принимал Губонин ближайшее участие и в постройке в Москве храма Христа Спасителя и многих других благотворительных проектах. На средства Губонина было построено Комиссаровское техническое училище в Москве, финансировал строительство Политехнического музея.
В Твери на его средства было построено здание духовной семинарии.
Миллионер Губонин заказал художнику И. К. Макарову портрет своей жены Марины Севастьяновны, приехавшей в Петербург на зимний театральный сезон. Но, заплатив за работу, портрета не взял, сказав: "Слишком похожа на себя. Не хочу, чтобы она все время была у меня на глазах".
За труды в работе Русского технического общества получил звание коммерции советника.
Дворянство было ему дано "в воздаяние пожертвований с 1870—1872 года на устройство и обеспечение бывшей в сем году политехнической выставки в Москве и во внимание к стремлению его своими трудами и достоянием содействовать общественной пользе". На выставке Губонин возглавлял железнодорожный отдел.
После строительства Севастопольской дороги, в 1875 году, Губонин стал действительным статским советником, что дало потомственное дворянство его сыновьям — Сергею и Николаю; в 1878 году Губонины получили дворянский герб с девизом "Не себе, а Родине".
П. И. Губонин был почётным членом педагогического совета Императорского московского технического училища, членом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии. В 1871 году учредил именную стипендию для оставляемого при университете после окончания курса на физико-математическом факультете Московского университета (размером 302 руб. 50 коп.).
Состояние Губонина оценивалось примерно в 20 миллионов рублей.
Умер 30 сентября 1894 года в Москве, похоронен согласно его завещанию в Гурзуфе.
Жена — Марина Севостьяновна. Сын Сергей Петрович 03.07.1852 г.р. купец 1-й гильдии, дворянин, торговец винами. Сын Николай Петрович 1861—1918 надворный советник, член Попечительного совета Комиссаровского технического училища. Внучка Ольга Николаевна (по мужу Цубербиллер) — математик и педагог высшей школы 1885—1975.
Купец 1-й гильдии
За свои заслуги в развитии отечественной промышленности и крупные пожертвования Пётр Ионович получил чин тайного советника.
Сергей Витте о Губонине: "…представлял собою толстопуза, русского простого мужика с большим здравым смыслом. Губонин, как я уже говорил, начал свою карьеру с мелкого откупщика, затем сделался подрядчиком, а потом строителем железных дорог и стал железнодорожной звездой. Он производил на меня впечатление человека с большим здравым смыслом, но почти без всякого образования."
Государственные награды:
орден Св. Станислава I степени
орден Св. Анны I степени
орден Св. Анны II степени
орден Св. Владимира II степени
орден Св. Владимира орден III степени.
Серебряная медаль с надписью "За усердие" для ношения в петлице на Аннинской ленте - "8 ноября 1856 года за труды по возобновлению Большого театра в Москве"