На взрослом уровне 33-летний форвард провел 130 игр в рамках ВХЛ.
Хоккейный клуб «Молот» сообщил о подписании контракта с нападающим Денисом Голубевым — воспитанником магнитогорской школы хоккея. До 2008 года он выступал за команды системы магнитогорского «Металлурга», после чего перешел в казанский «Ак Барс».
В 2009 году Денис дебютировал в Молодежной хоккейной лиге в составе «Барса». Всего в рамках МХЛ он провел 85 матчей, в которых набрал 124 балла за результативность при показателе полезности +56.
В 2011 году в составе сборной России Денис стал чемпионом мира среди молодежных команд. В полуфинале против Швеции он реализовал решающий буллит.
В сезоне 2014–2015 годов Денис выступал за хоккейный клуб «Лада» из Тольятти. В сезоне 2015–2016 годов он вернулся в Казанский «Ак Барс». На начало сезона 2017–2018 годов Денис Голубев был нападающим хоккейного клуба Континентальной Хоккейной Лиги — «Ак Барс» Казань. В течение сезона он перешел в «Амур», где играл до конца сезона 2020/21. Затем он провел три сезона в «Сибири». В прошлом сезоне он играл в «Адмирале».
На взрослом уровне 33-летний форвард провел 130 игр в рамках ВХЛ, в которых набрал 79 очков за результативность при показателе полезности −1. Также он сыграл 523 матча в рамках КХЛ, заработав 120 очков при показателе полезности −10.
