Urodził się w Warszawie jako syn Klemensa Eugeniusza (1841-1889), fizyka i fizjografa. Ukończył V Gimnazjum Klasyczne w Warszawie oraz studia matematyczno-fizyczne na Uniwersytecie Warszawskim w 1901 r. Po roku pracy w Obserwatorium Astronomicznym UW i Obserwatorium im. Jędrzejewicza w Warszawie odbył w latach 1902-3 studia na Uniwersytecie w Getyndze pod kierunkiem prof. Karola Schwarzschilda. Od 1903 r. był asystentem w Obserwatorium Astronomicznym UJ, gdzie doktoryzował się w 1906 r. W latach 1907-9 przebywał ponownie w Getyndze, a w 1916 r. habilitował się na UJ. W 1919 r. został profesorem astronomii wskrzeszonego Uniwersytetu Stefana Batorego w Wilnie, w którym organizował Obserwatorium Astronomiczne oraz pełnił funkcje dziekana, prodziekana, rektora i prorektora. Lata wojny spędził w Wilnie ucząc i organizując naukę na tajnych kursach szkolnych i uniwersyteckich.
W lipcu 1945 r. przybył na czele grupy repatriowanych pracowników USB do Torunia, gdzie został profesorem astronomii i prorektorem nowej uczelni – Uniwersytetu Mikołaja Kopernika. Dzięki jego staraniom Uniwersytet uzyskiwał nowe budynki, wzbogacały się skromne pracownie, powiększało się grono profesorskie, zwłaszcza na Wydziale Matematyczno-Przyrodniczym. Prof. Dziewulski był organizatorem Obserwatorium Astronomicznego UMK w Piwnicach i jego kierownikiem do 1952 r. Pod jego nadzorem wzniesiono pierwsze budynki Obserwatorium, zainstalowano pierwszy teleskop i w 1949 r. rozpoczęto fotografowanie nieba, posadzono drzewa i krzewy, tworząc w Obserwatorium piękny park. Do czasu przejścia na emeryturę w wieku 82 lat prowadził wykłady dla studentów astronomii, fizyki, matematyki i geografii. Jego dorobek naukowy to 236 prac z zakresu mechaniki nieba, fotometrii, astronomii gwiazdowej i historii astronomii. Był prezesem Towarzystwa Naukowego w Toruniu w okresie 1949-1956, członkiem rzeczywistym PAN, członkiem Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego w Londynie i Międzynarodowej Unii Astronomicznej. W 1961 r. otrzymał doktorat honoris causa UMK. Był wielokrotnie odznaczany, w tym także Krzyżem Komandorskim z Gwiazdą Orderu Odrodzenia Polski. Zmarł 6 lutego 1962 r., pochowany został na cmentarzu Św. Jerzego w Toruniu.
Prof. Dziewulski cieszył się niezwykłym autorytetem w środowisku naukowym. Odznaczał się ujmującą prostotą, naturalnością, ogromną życzliwością wobec drugiego człowieka. Jego imię nosi dziś ulica na Rubinkowie II w Toruniu, toruńskie Planetarium oraz jeden z kraterów na Księżycu.