Gareth Mc Auley a repris de la tête un coup franc joué en profondeur légèrement de la gauche pour donner l'avantage à son équipe (49) qui revient à égalité de points avec l'Allemagne et la Pologne (3 pts) opposées jeudi soir.
Dans le temps additionnel, Niall Mc Ginn, entré en cours de jeu (69) a repris victorieusement un tir de Stuart Dallas, mal repoussé par le gardien Andriy Pyatov (2-0, 90+6).
Avant la rencontre, le sélectionneur Michael O'Neill souhaitait que le match de la 3e journée face aux Allemands puisse avoir un enjeu dans ce groupe C.
Une défaite face à l'Ukraine aurait en effet quasiment ruiné les chances de qualification des Nord-Irlandais qui peuvent désormais y croire.
Ils avaient été battus dimanche lors de la 1ère journée par la Pologne (1-0) qui sera le prochain adversaire des Ukrainiens, quasiment éliminés après avoir perdu deux fois.
Les hommes de Mikhailo Fomenko s'étaient inclinés devant l'Allemagne (2-0) pour leur entrée en lice.
- Peu d'occasions -
Disputée l'essentiel du temps sous des trombes d'eau, puis de la grêle qui a contraint l'arbitre, le Tchèque Pavel Kralovec, a suspendre le jeu quelques instants (57), le match a opposé deux formations limitées techniquement qui se sont créées peu de réelles occasions.
Avant la mi-temps, les Nord-Irlandais, soutenus par un important contingent de supporters, ont été dangereux sur une reprise de la tête de Craig Cathcart (34) alors que le gardien Andriy Pyatov détournait une tentative de Steven Davis (42).
Pour sa part, l'Ukraine, trop approximative dans ses offensives, a été menaçante sur un tir lointain de Yaroslav Rakitskiy (24).
En seconde période, une reprise de la tête de Yevhen Seleznyov passait de peu à côté (48) avant que Mc Govern ne fasse un arrêt miraculeux sur une reprise de la tête, encore, de Yevhen Konoplianka à la réception d'un coup franc (50).
Le portier nord-irlandais, déterminant, intervenait encore difficilement sur un coup franc joué par Konoplianka (54). Une frappe de Viktor Kovalenko passait ensuite de peu à côté (71).
Alors que l'Ukraine pressait une défense très regroupée, il s'interposait encore sur des tirs d'Olexandr Zinchenko (85) Andriy Yarmolenko (89) avant que Mc Ginn ne libère son équipe en inscrivant le second but.
Avec AFP