Detlev Buck, geboren am 1. Dezember 1962 in Bad Segeberg (Schleswig-Holstein), wuchs auf dem Bauernhof seiner Eltern in Nienwohld nahe Hamburg auf. Nach Abitur und Zivildienst absolvierte er eine Lehre als Landwirt. Parallel zu seinem praktischen Jahr bewarb er sich an einer Schauspielschule in Hamburg, wurde aber abgelehnt.

Durch seine Verbindung mit dem Kameramann und Regisseur Wolfgang Fischer, in dessen nie öffentlich gezeigtem Spielfilm "Was sein muß, muß sein" er 1982 mitspielte, kam Buck in Kontakt mit der Filmszene. 1984 drehte er seinen ersten, fünfminütigen Film "Der Fänger im Roggen"; im gleichen Jahr realisierte er mit "Erst die Arbeit und dann?" bereits einen Spielfilm von 45 Minuten Länge. Die autobiografischen Züge der Handlung sind offensichtlich: Buck übernahm selbst die Rolle des Jungbauern Gerhard Ramm und kontrastierte das holsteinische Landleben mit dem hamburgischen Nachtleben mit viel Witz, ohne aber seine Hauptfigur bloßzustellen.

Von 1985 bis 1989 studierte Detlev Buck an der Deutschen Film- und Fernsehakademie Berlin. In dieser Zeit entstanden mehrere Kurzfilme, zum Beispiel "Eine Rolle Duschen" und "Schwarzbunt Märchen". Sein Abschlussfilm "Hopnick" gab Einblicke in den Alltag eines skurrilen ostdeutschen Zöllners, wieder vom Regisseur selbst gespielt.

1991 gründete er gemeinsam mit Claus Boje, dem Gesellschafter des Delphi-Kinos und Geschäftsführer des Delphi-Filmverleihs, die "Boje Buck Filmproduktion", die im gleichen Jahr Bucks ersten abendfüllenden Spielfilm "Karniggels" produzierte. Ein junger Polizist (Bernd Michael Lade) tritt da seinen Dienst nicht, wie erhofft, in der Großstadt, sondern auf dem Lande, im Holsteinischen, an, wo er gegen einen Kuhmörder ermitteln soll. Der ländlichen Sphäre blieb Buck auch in "Wir können auch anders" (1993) treu: Darin schickte er ein Brüderpaar und einen desertierten Rotarmisten auf eine Irrfahrt durch Ostdeutschland. Wieder mischte er Groteske und Charakterstudie auf sehr eigene Art.

"Männerpension" bescherte Buck 1995 schließlich einen großen Kassenerfolg: An der Seite von Til Schweiger mimt Buck einen der beiden Gefängnisinsassen, die ihre Chance auf ein ungewöhnliches Resozialisierungsprogramm ergreifen. Heike Makatsch und Marie Bäumer gaben hier die weiblichen Gegenparts. Mit "Liebe deine Nächste" (1998), einem Film um eifrige Mitarbeiterinnen der Heilsarmee und einen skrupellosen Unternehmensberater, und der Kriminalkomödie "Liebesluder" (1999) über Verführung, Erpressung und Mord in einer sauerländischen Kleinstadt konnte er nicht an den Erfolg des witzig-lakonischen Märchens "Männerpension" anknüpfen.

Nach einer längeren Regiepause, in der er schauspielerte und produzierte, verfilmte Buck 2005/2006 den Jugendroman "Knallhart" von Gregor Tessnow. Das beklemmende Großstadtdrama über den täglichen Überlebenskampf eines 15jährigen (David Kross) im kriminellen Milieu der Jugendbanden von Berlin-Neukölln, erhielt zahlreiche Auszeichnungen, darunter die Silberne Lola beim Deutschen Filmpreis 2006.

Mit seinem nächsten Film wechselte Buck wieder das Genre: "Hände weg von Mississippi" (2007), nach einem Buch von Cornelia Funke, ist ein leichter, humorvoller Kinderfilm um die Rettung eines Pferdes und wurde sowohl beim Bayerischen als auch beim Deutschen Filmpreis als bester Kinder- und Jugendfilm ausgezeichnet.

In seiner Produktion "Same Same but Different", basierend auf dem autobiografischen Buch "Wohin Du auch gehst" von Benjamin Prüfer, arbeitete Buck 2008/2009 wieder mit David Kross zusammen. Diesmal verkörperte er einen deutschen Touristen, der sich auf einer Asienreise in eine junge Kambodschanerin verliebt. Die anfängliche Leichtigkeit verfliegt, als Sreykeo ihm gesteht, dass sie HIV-positiv ist. Im Laufe der Beziehung tritt die Verschiedenheit der Lebensweisen und –ansichten immer stärker hervor.

Zur Fußball-Europameisterschaft 2008 widmete Buck sich einem Internet-Projekt: Aus Beiträgen, die Fußballfans aus ganz Europa auf YouTube hochluden, schuf Buck einen rund 50minütigen Film ("23 Tage – Das YouTube-Fan-Tagebuch"), der Einblicke in die Fan-Perspektiven bietet.

Detlev Buck wirkte außer in seinen eigenen Filmen auch häufig unter fremder Regie als Schauspieler in Kino- und Fernseh-Produktionen mit, so unter anderem bei Leander Haußmanns "Sonnenallee" (1999), "Herr Lehmann" (2003) und "NVA" (2005) oder in Glawoggers "Contact High" (2007). Auch in Michael Hanekes Kritiker- und Publikumserfolg "Das weiße Band" von 2009 ist er als Darsteller zu sehen.

Einen großen Publikumserfolg landete Buck 2011 mit "Rubbeldiekatz". Die Travestie-Komödie über einen Schauspieler, der sich als Frau verkleidet, um die weibliche Hauptrolle in einer Hollywoodkomödie zu bekommen, lockte trotz durchwachsener Kritiken mehr als eine Million Zuschauer in die Kinos. Anschließend nahm er sich die Verfilmung von Daniel Kehlmanns Bestsellers "Die Vermessung der Welt" (D/AT, 2012) vor: Die Anfang des 19. Jahrhunderst spielende Geschichte erzählt von den sehr gegensätzlichen Versuchen der Wissenschaftler Alexander von Humboldt und Carl Friedrich Gauß, die Erde zu vermessen – Humboldt durch unermüdliches Reisen, Gauß allein durch mathematische Berechnungen.

Danach sah man Buck als Schauspieler in mehreren Filmen anderer Regisseure: So etwa als Kleinstadtpolizisten in Leander Haussmanns und Sven Regeners "Hai-Alarm am Müggelsee" (2013), als Tierarzt in Katja von Garniers Bestselleradaption "Ostwind" (2013) und als Arzt einer Samenbank in Matthias Schweighöfers "Vaterfreuden" (2014).

Bei seiner nächsten eigenen Regiearbeit wandte Buck sich einer Kinderhörspiel-Adaption zu: "Bibi & Tina" (2014) erzählt von den Ferienabenteuern der jugendlichen Hexe Bibi Blocksberg und ihrer besten Freundin Tina. Auch bei der Fortsetzung dieses Erfolgsfilms, "Bibi & Tina: Voll verhext!" (2014), führte Buck die Regie. In beiden Teilen übernahm er auch die Rolle des sympathischen Tierarztes Dr. Eichhorn. Daneben spielte er eine Hauptrolle als gestresster Ehemann in der Komödie "Männerhort" (2014) und übernahm eine kleinere Rolle als kauziger Onkel in der Road-Movie-Komödie "Halbe Brüder" (2015).

Beim Saarbrücker Filmfestival Max Ophüls Preis wurde im Januar 2016 "Ferien" uraufgeführt. Darin spielte Buck eine zentrale Rolle als junggebliebener Vater, der seine erwachsene, vom Examensstress erschöpfte Tochter auf einen Erholungsurlaub begleitet. Im gleichen Monat startete seine nächste Regiearbeit in den Kinos: "Bibi und Tina 3 - Mädchen gegen Jungs" (2016), in dem Buck auch wieder in die Rolle des Dr. Eichhorn schlüpfte.

2017 folgte "Bibi & Tina: Tohuwabohu total". Daneben war Buck auch weiterhin als Schauspieler sehr aktiv. Er hatte Nebenrollen unter anderem in "Mängelexemplar" (2016), "Hotel Rock'n'Roll" (2016) und "Rico, Oskar und der Diebstahlstein" (2016). Größere Parts spielte er in "Das Pubertier – Der Film" (2017) und "Magical Mystery oder: Die Rückkehr des Karl Schmidt" (2017).

2017 drehte Buck aber auch wieder einen Film als Regisseur: "Asphaltgorillas" (Start: August 2018), eine Geschichte im Berliner Gangstermilieu, nach einer Kurzgeschichte von Ferdinand von Schirach. Danach sah man Buck in drei Filmen als Schauspieler: In "Ostwind - Aris Ankunft" (2019) gab er einmal mehr den sympathischen Tierarzt Dr. Anders, in "Rocca verändert die Welt" (2019) war er ein hilfsbereiter Taxifahrer, und in der Filmbiografie "Lindenberg! Mach dein Ding" (2019) hatte er eine Schlüsselrolle als Teldec-Plattenmogul Mattheisen. Als Regisseur drehte er die Gangsterkomödie "Wir können nicht anders", über ein Liebespärchen, das in Brandenburg einem Provinzganoven in die Quere kommt. Ursprünglich fürs Kino gedreht, startete der Film aufgrund der COVID-19-Pandemie im Dezember 2020 bei Netflix.

Detlev Buck hat drei Töchter und lebt abwechselnd in Berlin und Nienwohld.