В гимназические годы он пережил увлечение символистской культурой, испытал влияние видного критика Акима Волынского, знакомого его отца. В 1918 поступил на историко-филологический факультет Петроградского университета, преподаватели отмечали его эрудицию и интерес к науке. В 1923 году закончил факультет общественных наук Ленинградского университета, в том же году стал преподавателем в средней школе № 51 города Ленинграда, расположенной на улице Правды (работал до 1928 года).
С 1924 по 1930 гг. — старший научный сотрудник в Государственном институте истории искусств.
С 1930 по 1935 гг. — доцент, а затем профессор в Коммунистическом институте журналистики. С 1935 — профессор в ЛГУ, затем заведующий кафедрой русской литературы. Одновременно с 1931 по 1941 является старшим научным сотрудником Института литературы АН СССР. В 1934 году в Пушкинском доме была сформирована группа по изучению русской литературы XVIII века, с первого дня возглавленная Гуковским.
В 1933 году вступает в Союз писателей СССР. С 1937 года — заведующий кафедрой литературы Ленинградского института усовершенствования учителей, с 1938 — заведующий сектором ЛО Академии педагогических наук.
В октябре 1941 г. арестован по обвинению в контрреволюционной агитации, в конце ноября освобожден "за недостатком улик". Пережил первую блокадную зиму Ленинграда, в марте 1942 эвакуировался вместе с университетом. В эвакуации читал лекции в Саратовском университете, затем становится проректором по научной работе в этом же университете. В Ленинград вернулся лишь в 1948 году.
В июле 1949 года арестован в рамках борьбы с космополитами. Тогда же был арестован его брат Матвей. Умер в апреле 1950 от сердечного приступа в московской тюрьме Лефортово.
Область профессиональных интересов — история русской литературы XVIII и XIX веков. Автор первого в СССР систематического курса по истории русской литературы XVIII века (Лидия Гинзбург вспоминала: «У Гуковского в ранней молодости (мы тогда как раз познакомились) был особый комплекс противостояния. Туда входила разная архаика, вкус к дворянскому укладу русской жизни. Эта наивная, задиристая позиция принесла, как ни странно, отличные плоды — открытие русской литературы XVIII века».).
В начале научной деятельности Гуковский входил в круг младоформалистов, в 30-е годы искренне увлекся марксизмом в его социологическом варианте. Предложенная им социологическая интерпретация русской литературы XVIII столетия принята до сих пор, хотя и со многими оговорками. В своей научной трилогии «Пушкин и русские романтики», «Пушкин и проблемы реалистического стиля», «Реализм Гоголя» Гуковский совершил своего рода путь от марксизма к гегельянству, выстроив всецело телеологическую модель истории русской литературы. Под традиционную историко-литературную схему «классицизм — романтизм — реализм» он подвел триаду «государство — личность — народ», в которой народная литература реализма естественным образом выступает в роли диалектического синтеза двух предыдущих стадий.
Среди его учеников — Ю. Лотман, И. Серман и др. Жена Наталия Рыкова (1897—1928) — приятельница Анны Ахматовой, ей посвящено известное стихотворение «Все расхищено, предано, продано…» Умерла при родах. Их дочь Наталья Долинина — педагог и детский писатель.