Давлетшин Губай воспитывался и получил азы образования у учителя-мугаллима Хуснутдина Ишкиняева, приехавшего из Казани. В возрасте 15 лет Губайдулла остался круглым сиротой. Зарабатывал на жизнь, работая пастухом. Способности к наукам позволили учительствовать, готовить детей богатых односельчан к школе. Все годы, вплоть до начала мировой войны, он занимался самообразованием. «Все, что попадало мне под руку из книг в школе, все газеты, журналы, художественная и научная литература моего учителя, мною прочитывалось», — пишет Губай Давлетшин в своей автобиографии. Наконец, сбывается его мечта. Он поступает в татарскую учительскую школу города Казани.

С началом Первой мировой войны Губай Давлетшин стал солдатом русской армии и находился на фронте. В феврале 1917 года его избирают делегатом на 1-й Всероссийский съезд мусульман в Москве, и в том же году он вступает в ряды РСДРП(б). Являлся одним из организаторов Временного революционного совета Башкортостана, сотрудником газеты «Башкурдистан». С мая 1918 года — член комиссии по созыву учредительного съезда Татаро-Башкирской Советской Республики. С августа 1918 года работал в Самарской губернии, вначале в Пугачевском уездном, затем губернском отделе народного образования.

В 1922 году Губай Ахметкиреевич избирается и работает членом Центрального Татаро-Башкирского Бюро ЦК ВКП(б), является редактором газеты «Эшче» («Рабочий»), журнала «Кызыл Шарек» («Красный Восток»), председателем правления издательства «Нашриат» при ЦК РКП(б).

В конце 1922 года по просьбе Башкирского обкома ВКП(б), он был переведен в БАССР. Давлетшина назначают начальником политотдела Зилаирского зерносовхоза, затем работал ответсекретарем Аргаяшского канткома РКП(б), заместителем наркома просвещения БАССР, заведующим политотделом печати Башкирского обкома ВКП(б).

В 1928 году его назначают главным редактором Башкирского книжного издательства, в 1933 году — начальником политотдела совхоза «Зилаирский» Баймакского района, а в 1935-м — директором Башкирского государственного педагогического института имени К. А.Тимирязева. В 1933 году он окончил литературный факультет Института красной профессуры в Москве.

В ноябре 1935 года Губай Давлетшин стал народным комиссаром просвещения БАССР. На этом посту он внес значительный вклад в дело организации обучения учащихся республики на родном языке и открытия новых национальных школ. Одновременно с 1936 года он работал главным редактором журнала «Башкортостан укытыусыхы» («Учитель Башкортостана»). Являлся делегатом 1-го съезда советских писателей Башкирии в 1934 году.

В 1920-е годы вышли в свет первые рассказы Губая Давлетшина: «Бедная жизнь» о ток-чуранских башкирах, «Гость» — произведение, где созданы запоминающиеся образы крестьян. Повесть «Зильский» (1927) считается одним из лучших произведений башкирской прозы тех годов, где отражена классовая борьба в башкирской деревне в период установления советской власти. В 1936 году Губай Ахметкиреевич опубликовал некоторые главы из романа «Коммуна», но закончить его не успел. Для его творчества характерно сурово-реалистическое отображение действительности. Произведения Губая Давлетшина отличаются выразительностью стиля, колоритностью, хорошим знанием быта. Его называют одним из первых мастеров юмористического жанра в башкирской литературе.

В 1937 году Губай Давлетшин был подвергнут репрессиям, обвинен в национализме и 10 июля 1938 года расстрелян. Его светлое имя было реабилитировано только в 1957 году. В селе Яковлевка Баймакского района установлена мемориальная доска в его память.