Однако сам Губенко был недоволен своей актерской судьбой в кинематографе, считал, что режиссеры плохо понимают его актерские возможности. Видимо, чтобы в дальнейшем не зависеть от их диктата, Губенко и поступает в 1968 году на режиссерский факультет ВГИКа. Однако параллельно учебе он продолжает сниматься в кино. Играет в фильмах «Дворянское гнездо» (А. Михалкова-Кончаловского), «Золотые ворота» (Юлии Солнцевой). В фильме Алексея Салтыкова «Директор» Губенко играет главную роль — директора автозавода Алексея Зворыкина, прообразом которого был основатель ЗИЛа Иван Лихачев. У этого фильма была непростая судьба. В первый раз Салтыков приступил к работе над ним в 1965 году. На роль Зворыкина был утвержден Евгений Урбанский. Однако в середине съемок — 5 ноября 1965 года — во время работы над очередным эпизодом в каракумских песках Урбанский погиб. После этого несчастья съемочную группу расформировали, а Салтыкова на несколько лет отстранили от режиссуры. И только в 1969 году ему удалось вновь вернуться к старому проекту.
Фильм «Директор» вышел на широкий экран в 1970 году и был прохладно встречен критикой. Та посчитала игру Губенко недостаточно убедительной. Как писал Л. Аннинский: «Не сбываются надежды, возложенные на фильм «Директор», где Губенко играет главную роль. Салтыков задумывал аналог «Председателя» — получилась «фреска», исполненная мелким штрихом, — грандиозность эпического характера рассыпается на детали…»
В годы выхода «Директора» на экран Губенко закончил режиссерский факультет и приступил к съемкам своего первого самостоятельного фильма. Основой фильма послужили несколько рассказов С. Антонова, которые Губенко уместил в полноценный сценарий вместе с Василием Шукшиным. Фильм получил название «Пришел солдат с фронта». В нем Губенко сыграл одну из главных ролей — фронтовика Николая Максимовича. После выхода фильма на экран Лев Аннинский писал:
«Критика принимает картину со сдержанной доброжелательностью. Доброжелательность идет от признания профессионального уровня работы: фильм «состоялся», «прозвучал». Сдержанность имеет более глубокие причины: от Губенко ожидали не этого. Не умелого повторения среднестатистических мотивов и вариаций общепринятого на должном уровне., Ждали какого-то неожиданного, индивидуального решения. Пусть спорного, пусть безумного! Но — неповторимого, уникального, личностного…»
В 1972 году Николай Губенко был награжден премией Ленинского комсомола за талантливое художественное воплощение образов советских людей, за создание кинопроизведений, воспитывающих у молодежи гражданственность, мужество, любовь к Родине. В 1973 году фильм «Пришел солдат с фронта» был удостоен Государственной премии РСФСР. В том же году Губенко приступил к съемкам своего второго фильма — «Если хочешь быть счастливым». Фильм рассказывал о современных буднях летчиков, главную роль — летчика-истребителя Андрея Родионова — играл, естественно, сам Губенко. Главную женскую роль исполняла его жена Жанна Болотова.
Болотова родилась 19 октября 1941 года в Новосибирской области. Ее отец был разведчиком, Героем Советского Союза. Будучи школьницей, Жанна снялась в одной из главных ролей — Гали Волынской — в фильме «Дом, в котором я живу» (1957). В 1960 году поступила во ВГИК и училась вместе с Губенко. Однако в те годы их отношения не шли дальше дружеских. В дальнейшем они несколько раз пересекались на съемочной площадке (к примеру, в фильме «Первый курьер»), но эти встречи были мимолетными. У Губенко в те годы были другие увлечения, впрочем, как и у Болотовой. В середине 60-х в киношной тусовке многие обсуждали ее роман с Андреем Михалковым-Кончаловским. Он пишет об этом в своих мемуарах:
«…Хотя танцевал с Жанной Коля (художник Николай Двигубский — двоюродный брат Марины Влади, переехавший в 60-е годы в Москву. — Ф. Р.), как-то случилось, что роман у нее случился со мной. Мы встречались у Влада, жившего в коммуналке, «Вороньей слободке». Он давал мне свой ключ, я открывал им дверь, обитую дерматином, из-под которого торчала вата. Роман оказался недолгим, с перерывами. Коля об этом ничего не знал…»
Спустя год после разрыва с Кончаловским Болотова всетаки вышла замуж за Двигубского. Но и этот союз оказался недолговечным. В начале 70-х за Болотовой начал всерьез ухаживать Губенко, и его настойчивость в конце концов увенчалась успехом.
Фильм «Если хочешь быть счастливым» вышел в прокат в 1974 году, но событием не стал. Даже сам Губенко считает его своей неудачей. Впоследствии он скажет: «Я снял его от отчаяния. Это был шаг в сторону неправды, выдуманности, десять шагов в сторону неправды! Главная неправда не в съемках, а во мне. Духу не хватило!..»
Неудача со вторым фильмом на несколько лет отбила охоту у Губенко заниматься режиссурой. В возникшей паузе он вновь вспомнил об актерском ремесле и снялся в нескольких фильмах: у Сергея Бондарчука («Они сражались за Родину») и у Глеба Панфилова в «Прошу слова» (оба — 1975).