Buchner a Müncheni Egyetemen, Adolf von Baeyernél hallgatott kémiát, 1888-ban doktori fokozatot szerzett, majd a Kieli, a Tübingeni, a Berlini, a Boroszlói és a Würtzburgi Egyetemen volt professzor. Bár semmiféle bátorítást nem kapott, az erjedéssel kapcsolatos kitartó kutatásai során, 1896-ban és 1897-ben fontos felfedezéseket tett. A Berlini Egyetemen elnyert agrártudományi professzori állása (1898) lehetővé tette, hogy folytassa biokémiai kutatásait. Buchner őrnagyként szolgált a német hadseregben, az I. világháborúban esett el.