1913 yılında Kırşehir’de doğdu. Orta öğrenimini İstanbul Erkek Lisesi'nde tamamladı. Yüksek öğrenimini ise Fransa'daki Nancy Üniversitesi Fen Fakültesi Matematik Bölümü'nde yaptı. 1938'de Türkiye'ye dönerek Kandilli Rasathanesi'nde asistan olarak çalışmaya başlayan Bölükbaşı, 1940 yılında Haydarpaşa Lisesi'nde öğretmenlik yaptı.
Siyasete ilk adımını 1946'da DP ile atan Bölükbaşı, Genel Müfettişliğe kadar yükseldiği DP'den 1947'de ayrıldı.
Daha sonra Millet Partisinin (MP) kurucuları arasında yer aldı.
Halk arasında "Anadolu fırtınası" lakabıyla tanınan Bölükbaşı, 1950 Genel Seçimlerinde MP'nin tek milletvekili olarak Kırşehir'den TBMM'ye girdi. Millet Partisi'nin 1953'te kapatılması üzerine, 1954'te bir grup eski MP üyesiyle Cumhuriyetçi Millet Partisini (CMP) kurdu. Bu partinin Genel Başkanlığına getirilen Bölükbaşı, 1954 Genel Seçimlerinde Kırşehir'in neredeyse bütün oylarını alarak yeniden milletvekili seçildi.
1961 genel seçimlerinin ertesinde koalisyon hükümetlerine katılmayı reddeden Bölükbaşı, 1962 yılının haziran ayında CKMP, İsmet İnönü’ nün kurduğu 2. koalisyon hükümetine katılınca 28 milletvekiliyle partiden ayrılarak 2. kez Millet Partisi’ni kurdu ve partinin genel başkanlığına getirildi. Bölükbaşı 1972′ de genel başkanlıktan ayrılarak yerini eski Genelkurmay Başkanı Cemal Tural’a bıraktı. Bölükbaşı, 9 Eylül 1973’te de milletvekilliğinden istifa edip politikayı bıraktı.
Bu dönemde de siyasetten uzak dursa da bazı partilerin siyasi etkinliklerine de katıldı. Bölükbaşı 6 Şubat 2002 tarihinde uzun süredir tedavi gördüğü hastanede vefat etti.