В 1913 году Бубнова вступила в Союз молодежи. Вместе с К. С. Малевичем, В. Е. Татлиным,  М. Ф. Ларионовым, Н. С. Гончаровой, О. В. Розановой принимала участие в авангардных художественный выставках.  Бубнова перевела на русский язык знаменитый «Манифест футуризма» Ф. Т. Маринетти. Одновременно изучала искусство народов разных стран. Вместе с мужем, художником и искусствоведом Вальдемаром Матвейсом (В.И. Матвей, 1878-1914) совершила путешествие по Европе, где познакомилась с этнографическими музейными коллекциями.

После переезда в 1917 году в Москву работала в Институте художественной культуры (ИНХУК) вместе с В. В. Кандинским, А. М. Родченко и в Государственном историческом музее в отделе рукописей и книг старой печати.

В 1922 году Бубнова уехала вместе с матерью из советской России в Японию, где жила после замужества ее сестра А. Д. Бубнова-Оно.  Художница училась в Токийском художественно-прикладном училище, где изучала технику литографии. Преподавала русскую литературу в Университете Васэда и Институте иностранных языков в Токио, в Университете Хоккайдо.

В Японии Бубнова серьезно и увлеченно занималась литографией и стала самым знаменитым литографом страны. Здесь вышло в свет несколько изданий произведений русских классиков (А. С. Пушкина, Н.В. Гоголя, Ф. М. Достоевского, Л. Н. Толстого), переведенных на японский язык и проиллюстрированных Бубновой. За вклад в развитие культурных связей между Японией и СССР она была награждена орденом Драгоценной короны IV степени (1982) - высшей наградой, присуждаемой иностранцам.

Вернулась на родину Бубнова в 1958 году. Летом этого же года поселилась в Сухуме в Абхазии у старшей сестры М. Д. Бубновой, где жила до возвращения в Ленинград в 1979 году. В это время у неё впервые появились ученики-живописцы; результатом ее педагогической деятельности стало появление целой плеяды современных художников «Сухумской школы».

При жизни художницы в Советском Союзе состоялось 20 персональных выставок ее работ. В 1959 году она стала членом Союза художников СССР, в 1966 году была удостоена звания Заслуженного художника Грузии.

Последние годы жизни Бубнова провела в Ленинграде, где и скончалась в 1983 году. Похоронена в Сухуме.

Произведения Бубновой хранятся в Государственном музее изобразительных искусств им. А. С. Пушкина, Государственном Русском музее, Государственной Третьяковской галерее, Национальной картинной галерее республики Абхазия, Библиотеке Конгресса (США) и др.