Родился в 1915 году в Москве.
Поступил на геолого-почвенный факультет в 1934 году, окончил в 1939 и остался в аспирантуре.
С началом второй мировой войны был призван в ряды Красной Армии, служил рядовым в городе Иркутске (Забайкальский военный округ). В 1940 году Добровольский обратился с письмом в высокие инстанции с просьбой перевести его для продолжения военной службы в такую воинскую часть, где он смог бы использовать для дела свои знания в области геологии, геодезии и грунтоведения. И в июле 1940 года Добровольский получил направление в отдельный инженерно-аэродромный батальон на крайнем юго-востоке Забайкалья недалеко от станции Борзя, где и продолжил службу рядовым солдатом.
В октябре 1941 года после успешной сдачи экзаменов Добровольскому присвоили воинское звание техник-лейтенант. В соответствии с этим назначением в течение 1941-1945 г.г. Добровольский вел полевые изыскания и топографическую съёмку полевых аэродромов на большой территории Юго-Восточного Забайкалья, прилегающего к границам Монголии и Маньчжурии. Университетское образование давало возможность быстро осваивать необходимые навыки как специальных полевых исследований, так и камеральных картографических работ, а также инженерных расчетов при изыскании и строительстве аэродромов. 1944 году Глеб Всеволодович был уже старшим инженером группы аэродромного отдела штаба 12-й Воздушной армии. Праздник Победы в Великой Отечественной войне в мае 1945 года Добровольский встречал в Чите и надеялся на скорую демобилизацию. Однако надвигалась война с Японией. Во время войны с Японией на Дальнем Востоке группа, в которой служил Глеб Всеволодович,обеспечивала оперативную информацию о состоянии аэродромной сети в районе боевых действий (Центральная Маньчжурия).
Военную службу Добровольский закончил 8 января 1946 года в Хабаровске в звании старшего техника-лейтенанта и вернулся в аспирантуру геолого-почвенного факультета МГУ.
За участие в Великой Отечественной войне награжден орденом Отечественной войны 2-й степени, медалями «За боевые заслуги», «За победу над Германией», «За победу над Японией», почетным знаком «Ветеран 12-й Воздушной армии».
В мае 1949 года ему присуждается степень кандидата геолого-минералогических наук, в 1964 – доктора биологических наук. В 1965 году он – профессор кафедры географии почв. До 1973 года – декан биолого-почвенного факультета.
Г.В. Добровольский — выдающийся ученый-почвовед, заслуженный профессор Московского государственного университета, академик Российской академии наук, почетный член Международного и Докучаевского обществ почвоведов, автор более 600 научных публикаций — монографий, статей, учебников и учебных пособий в области генезиса, географии, микроморфологии, экологии и классификации почв, истории и методологии почвоведения.