Detlev Buck wuchs auf dem Bauernhof seiner Eltern Herbert und Inge Buck, geborene Freiherrin von Steinbeck in Nienwohld, Schleswig-Holstein, auf und absolvierte nach Abitur und Zivildienst zunächst eine Lehre als Landwirt.[1] Zu dieser Zeit bewarb er sich an einer Hamburger Schauspielschule, scheiterte jedoch bei der Aufnahmeprüfung.
Die Kontakte zur Filmszene stellte er durch seine Bekanntschaft mit dem Kameramann und Regisseur Wolfgang Fischer her, für dessen nie öffentlich gezeigten Spielfilm Was sein muß, muß sein er 1982 erstmals vor einer Kamera stand. Noch während seiner Lehrzeit drehte er im Alter von 21 Jahren selbst seinen ersten Film Erst die Arbeit und dann?.[2] Der Film erschien kurze Zeit nach Bucks Aufnahme in die Deutsche Film- und Fernsehakademie Berlin, an welcher er von 1985 bis 1989 studierte.[3] Mehrere seiner während des Studiums entstandenen Filme wurden Jahre später im Fernsehen oder im Kino gezeigt. Die ersten Filme Bucks sind deutlich autobiographisch geprägt und spielen vor einem von der Landwirtschaft geprägten Hintergrund.
Im Jahre 1991 gründete Buck zusammen mit Claus Boje die BojeBuck Filmproduktion GbR, die ein Jahr später in BojeBuck Produktion GmbH umfirmierte. Die Firma produzierte ihren ersten Langfilm Karniggels (1991) mit Bernd Michael Lade und Julia Jäger. Einem größeren Publikum wurde Detlev Buck mit seinem Film Wir können auch anders … (1993, mit Joachim Król und Horst Krause) bekannt. Dieser hatte auf der Berlinale 1993 Premiere und wurde von der internationalen Jury lobend erwähnt.
Im Jahr 2007 verzeichnete er mit Hände weg von Mississippi, worin der Kampf eines Mädchens um die Rettung seines Pferdes erzählt wird, auch in der Sparte Kinder- und Jugendfilm einen Erfolg.
2012 wurde seine Literaturverfilmung Die Vermessung der Welt veröffentlicht. In den folgenden Jahren widmete er sich der Filmreihe Bibi & Tina, deren vier Teile er inszenierte. Mit der Fortsetzung Bibi & Tina – Die Serie drehte Buck erstmals eine Fernsehserie, die 2020 veröffentlicht wurde. 2022 folgte daraufhin mit der Besetzung aus dieser Serie der 5. Kinofilm Bibi & Tina – Einfach anders.[5] Das Filmdrama Asphaltgorillas wurde 2018 veröffentlicht, im gleichen Jahr folgte die Komödie Wuff – Folge dem Hund.
Als Geschäftsführer der Firma Silbersee Film GmbH ist Buck auch als Werbefilmer tätig. In der Firma entstanden zwischen 1994 und 1996 Werbefilme für Flensburger Pilsener, die den für Buck typischen Humor zeigen. Mit Joachim Löw drehte er Werbespots für Nivea.
Ab Oktober 2005 moderierte Buck für einige Monate auf N24 zusammen mit dem Journalisten und Filmkritiker Knut Elstermann die wöchentliche Sendung Cinematalk, in der aktuelle Filme besprochen wurden.[6] Seit 2010 inszeniert er für den NDR die humorvollen Clips aus der Das-Beste-am-Norden-Reihe.
Kay Weniger: Das große Personenlexikon des Films. Die Schauspieler, Regisseure, Kameraleute, Produzenten, Komponisten, Drehbuchautoren, Filmarchitekten, Ausstatter, Kostümbildner, Cutter, Tontechniker, Maskenbildner und Special Effects Designer des 20. Jahrhunderts. Band 1: A – C. Erik Aaes – Jack Carson. Schwarzkopf & Schwarzkopf, Berlin 2001, ISBN 3-89602-340-3, S. 599 f.