Pochodził z rodziny lekarskiej. Jego ojciec, dr Kazimierz Nielubowicz, był chirurgiem i urologiem w Szpitalu Dzieciątka Jezus w Warszawie. Jego dziadek, dr Władysław Nielubowicz, był chirurgiem i dyrektorem szpitala w Kremieńczugu na Ukrainie. Uczęszczał do gimnazjum Stefana Batorego w Warszawie. Dyplom lekarza uzyskał 3 marca 1939. Po wybuchu wojny znalazł się na terytorium zajętym przez ZSRR. W 1940 na polecenie litewskich i radzieckich władz okupacyjnych rozpoczął praktykę lekarską w Wilnie i Kownie. W 1945 ponownie powrócił do Warszawy i rozpoczął pracę w Klinice Chirurgicznej w Szpitalu Dzieciątka Jezus w Warszawie, tej samej, w której pracował kiedyś jego ojciec. W klinice tej pracował na różnych stanowiskach do roku 1975, kiedy to Klinika została podzielona i przeniesiona do nowo budowanego Szpitala przy ul. Banacha. W tym szpitalu pracował do 1986 roku, w którym to przeszedł na emeryturę. W 1959 został kierownikiem I Kliniki Chirurgicznej A.M. w Warszawie. W latach 1974-1986 był dyrektorem Instytutu Chirurgii A.M. Klinikę Chirurgiczną w Szpitalu Dzieciątka Jezus (wtedy Państwowy Szpital Kliniczny nr 1) reaktywował uczeń profesora Nielubowicza Wojciech Rowiński w roku 1980. W 1947 obronił pracę doktorską: Ropowice żołądka i jelit. Stopień doktora habilitowanego uzyskał w 1952 na podstawie pracy Badania nad powstawaniem ostrego żółtego zaniku (ostrej martwicy) wątroby pod wpływem przedostawania się lub wprowadzenia do przewodu żółciowego wspólnego soku trzustkowego lub pankreatyny. Tytuł profesora nadzwyczajnego chirurgii otrzymał 27 kwietnia 1962, a profesora zwyczajnego 1 lipca 1970. W 1958 dzięki Fundacji Rockefellera odbył roczny staż w Klinice Chirurgicznej Uniwersytetu Harvarda w Bostonie w USA dzięki czemu miał możliwość lepszego zapoznania się z osiągnięciami chirurgicznymi na świecie. Po powrocie z Bostonu stworzył szkołę nowoczesnej chirurgii opartej na badaniach naukowych. Był twórcą lub reformatorem wielu dziedzin chirurgii polskiej, m.in. w 1966 doprowadził do pierwszego udanego zabiegu transplantacji (przeszczep nerki) w Polsce. Od 1957 równolegle z pracą w Akademii Medycznej był kierownikiem Zakładu Chirurgii Doświadczalnej PAN. Od 1969 był członkiem korespondentem PAN, zaś od 1983 członkiem rzeczywistym PAN. Od 1 października 1981 do 30 września 1986 przez dwie kadencje był rektorem Akademii Medycznej w Warszawie. Był przewodniczącym Okręgowego Sądu Lekarskiego w Warszawie w I i II kadencji działania tego sądu. Był członkiem 14 zagranicznych towarzystw naukowych, w tym członkiem honorowym Brytyjskiego i Amerykańskiego Towarzystwa Chirurgów. Od sześciu polskich uczelni medycznych otrzymał tytuł doktora honoris causa. W 1997 otrzymał od Papieża Komandorię z Gwiazdą Orderu Św. Sylwestra Papieża, a w 1990 Krzyż Wielki Orderu Odrodzenia Polski.