Bugün Özbekistan Cumhuriyeti sınırları içinde bulunan Buhara'da doğdu. Asıl adı Muhammed'dir. Kur'an-ı Kerim'i ezberleyerek ve temel dinî bilgiler alarak başlayan eğitim öğretim hayatı Arapça dersleriyle sürdü. Hadis ilmiyle özel olarak meşgul oldu ve on altı yaşına ulaştığında Abdullah b. Mübârek ve Vekî' b. Cerrâh'ın hadis kitaplarını hıfzetti, Hanefî fakihlerinin görüşlerini öğrendi. Babasından intikal eden kayda değer mirası ilim yoluna ve öğrencilerine harcadı. Bir süre ikamet ettiği Buhara yakınlarındaki Firebr'de kendi bütçesinden ve inşasında işçilerle birlikte çalıştığı bir ribat ve medrese yaptırdı.

826 yılında annesi ve kardeşi Ahmed ile birlikte hacca gitti. Hadis tahsilini sürdürmek için iki yıl Mekke'de kaldı. Ardından geçtiği Medine'de henüz on sekiz yaşında iken sahabe ve tâbiînin görüşlerini ihtiva eden Kazâya's-Sahâbe ve't-Tâbiîn ile dini ilimler için kaynak olarak nitelendirilebilecek et-Târîhu'l-Kebîr adlı eserlerini yazmaya başladı.

Buhârî gerek öğrenci gerekse de öğretici olarak hadis-ilim yolculuğu anlamında ("rihletü'l-ilm") Dımaşk, Bağdat, Humus, Basra, Vâsıt, Kûfe, Belh, Herat, Merv, Rey, Nîşâbur, Askalân, Mısır ve el-Cezîre gibi ilim merkezlerini dolaştı; Basra'da beş, Nîşâbur'da beş ve Hicaz'da da altı yıl kaldı. Vefatından bir ay önce "Hepsi ehl-i hadisten olan 1080 şahıstan hadis yazdım" (Zehebi, 1985; XII, 395) sözü bu yolculuklarına işaret etmekte ve ders aldığı hocalarını göstermektedir. Rivayet tekniği açısından her biri müstakil birer hadis sayılan aynı hadisi pek çok hocadan yazdığı da olurdu. Buhârî'nin ders alıp istifade ettiği hocaları arasında Abdullah b. Muhammed Müsnedî, Ali b. Medînî, Hallâd b. Yahyâ, İshak b. Râhûye, Kuteybe b. Saîd, Ahmed b. Hanbel, Yahyâ b. Ca'fer Bîkendî, Ubeydullah b. Ömer Kavârîrî, İsmâil b. Ebû Üveys, Muhammed b. Selâm Bîkendî, Abdân b. Osmân, Abdullah b. Yûsuf Tinnîsî Mısrî, Amr b. Ali Fellâs Basrî, Ebû Âsım Nebîl, Mekkî b. İbrâhim, İbn Râhûye sayılabilir.

Yüz bini sahih olmak üzere üç yüz bin civarında hadisi ezberlediği söylenen Buhârî'nin hadis eğitiminde onun usulünün dikkat, ilgi ve sürekli araştırma olduğuna işaret etmektedir. Yine "Sahih hadisleri sakîm olanlarından ayırt eder hale gelmeden, rey ehlinin kitaplarını incelemeden hadis rivayeti için ders vermeye başlamadım. Basra'ya dört beş defa giderek orada bilinen ne kadar sahih hadis varsa hepsini yazmadan bu işe teşebbüs etmedim" sözleri eğitim öğretim metodunu göstermesi bakımından önemlidir (İbn Hacer, Tağlîku't-Ta'lîk, V, 414, 419). Bu dikkat ve titizliği kazanmasında Mısırlı hocası Abdullah b. Yûsuf Tinnîsî'nin (ö. 833) önemli etkisi vardır (bk. Hadis Eğitimi).

Beş yıl kaldığı Nîşâbur'da bir yandan Yahyâ b. Yahyâ Minkarî gibi hadis hafızlarından istifade ederken diğer yandan da ders okuttu. Burada büyük ilgi gören hadis imla meclislerinin en devamlı öğrencilerinin başında bir diğer meşhur hadis âlimi Müslim (ö. 875) geliyordu. Buhârî'nin el-Câmiu's-Sahîh'inden sonra en muteber hadis kitabı ve kabul edilen müellifi Müslim b. Haccâc'ın bu çalışmasında esas aldığı Buhârî'den ne kadar etkilendiğini ve daha önce onun eseri gibi bir eser yazılmadığını ünlü hadis hâfızı Dârekutnî (ö. 995) şöyle dile getirmektedir: "Şayet Buhârî olmasaydı Müslim böyle bir eser telif edemezdi" (Zehebî, 1985: XII, 570). Müslim'in yanında Buhârî'nin kendisinden ders alan, hadis dinleyen ve yazan önemli bir kısmı hadis hafızı ve âlim olan çok sayıdaki meşhur öğrencisi arasında Ebû Îsâ Tirmizî, Ebû Ali Ahmed Nesâî, Ebû Muhammed Abdullah Dârimî, İbn Huzeyme, Ebû Bekir b. Ebû Âsım, Muhammed b. Ebû Hâtim Verrâk, Ebû Zür'a Râzî, Muhammed b. Nasr Mervezî, İbn Ebü'd-Dünyâ, Sâlih b. Muhammed Cezere, Hüseyin b. İsmâil Mehâmilî, İbrâhim b. Ma'kıl Nesefî, İbrâhim Harbî sayılabilir. Öğrencilerinden Muhammed b. Yûsuf Firebrî'nin ilim dünyasında tanınmasındaki en mühim husus Buhârî'nin el-Câmiu's-Sahîh'inin ilk ve ana nüshasına sahip olması ve onu rivayet etmesidir.

Yaşadığı dönemde farklı algı ve söylentilere yol açabilecek konulara hiç girmez, imkân nispetinde siyasî hadiselerden uzak durur, öğrencilerine de gereksiz hadise ve tartışmalarla ilgilenmemelerini nerede neyi tartışacaklarına dikkat etmelerini özellikle tavsiye ederdi. et-Târîhu'l-Kebîr ile et-Târîhu's-Sagîr'de biyografilerini verdiği kişilerin şahsiyetleri hakkında bilgi verirken toplumun üzerinde müttefik olduğu hususların dışında kalan siyasî ve itikadî görüşleri varsa onlara yeri gelince işaret etmiş olması da bu hassasiyetinin bir sonucuydu.  Aynı şekilde tahsil ettiği ilmi ve edindiği tecrübeyi hiç kimseden esirgemez ve sorulan her türlü soruyu müktesabatı izin verdiği sürece her fırsatta cevaplandırırdı.

Devlet ricalinin yanında siyaset erbabından da uzak durmayı ilke edinmişti. Zira onun siyaset anlayışının temelini "fitne" ortamından uzak durup emniyeti ve huzuru temin etmek, yöneten için şahsiyeti ve kabiliyeti, yönetilen için ise itaat, sabır ve tahammül ahlakı oluşturuyordu. İlim meclisinin belirli bir mekâna tahsis edilmeksizin herkese açık olması gerektiği görüşünü benimsediğinden bilgiyi belli insanların ayağına götürüp makam ve mevkileri sebebiyle onlara ayrıcalık tanımak, ilkelerine; ilmin izzetine ve âlimin vakarına da ters düştüğü görüşündeydi. Bu sebeple Tâhirîler'in Buhara valisi Hâlid b. Ahmed Zühlî'nin valilik konağında kendisine ve çocuklarına el-Câmiu's-Sahîh ile et-Târîhu'l-Kebîr adlı kitaplarını özel olarak okutma teklifini kabul etmemiş, hadis okuttuğu mescide gelmeleri gerektiğini bildirmişti. Bundan dolayı bir süre Buhara'dan ayrılmak zorunda kalan Buhârî zikredilen valinin azledilmesinden sonra memleketine geri dönmüştü.

Buhârî ilim öğrenmek ve öğretmek maksadıyla geldiği Nîşâbur'da ilmî bakımdan anlaşamadığı Müslim'in eski hocası Muhammed Zühlî (ö. 871) ile "halku'l-Kur'an" konusunda ihtilaf yaşamıştı. Buhara valisinin konuya dahil olması ve konunun daha da büyüyeceğinden endişe eden Buhârî'nin Nîşâbur'u terketmek zorunda kalması esnasında, "Yeter ki dinim selamette olsun" şeklindeki sözleri, onun hür olan düşünce dünyasını salâbet-i dîniyesini göstermesi bakımından önemlidir.

Nîşâbur'dan ayrıldıktan sonra Semerkant'a 5 km. uzaklıktaki yakınlarını ziyaret için uğradığı Hartenk beldesinde hastalandı. Yaklaşık bir ay kadar hasta yattıktan sonra ramazan bayramı gecesi (cuma günü) hayatını kaybetti (1 Eylül 870) ve buraya defnedildi.

Horasan bölgesinin muhaddislerinin ilk sırasında yer alan, eğitim hayatı ve seyahatleri esnasında derlediği hadisler ve topladığı kitaplarla geniş bir kütüphane oluşturan ve bunları beraberinde taşımaya gayret eden Buhârî hep bilginin peşinde koşmuş, ilim meclislerinde bulunduğu zaman nasıl davranılacağı ve hangi erkâna göre hareket edileceği konusunda da örnek bir şahsiyet olarak temayüz etmiştir. Mesnetsiz konuşmaktan ve yazmaktan daima kaçınır, istişare ve müzakerede bulunmayı ihmal etmezdi. Yazdığı hadislerin hafızasına da iyice yerleşmesini sağlardı. Bağdat'a geldiğini haber alan İslam dünyasının çeşitli bölgelerine mensup muhaddislerin senet ve metinlerini karıştırarak oluşturdukları yüz civarındaki hadisin doğrusunu toplanan ulemanın huzurunda aslına uygun olarak okuması hem ilmî yetkinliğini hem de o zamana kadar öğrendiklerinin sorgulandığı imtihandan başarıyla çıktığını göstermektedir. Daima öğrenen ve öğreten bir âlim olarak kalan Buhârî hadisler ve râvilerde görülen kusurlara dair "ilel" ile hadis râvileri ve güvenilirlik derecelerini belirlemeye yarayan "rical" ilmine vâkıftı. Bundan dolayı "emîrü'l-mü'minîn fi'l-hadîs", "hadis ve sünnetin hafızı", "muhteccün bih fi'l-âlem", "seyyidü'l-fukahâ", "fakîhu hâzihi'l-ümme", "imâmü ehli'l-hadîs", "imâmü'l-müslimîn", "hâfizu nizâmi'd-dîn" gibi vasıflarla anılmıştır (Â'zamî, 1992: 368-370). Bir âlim ve edip olarak şiirle de ilgilenen Buhârî'nin az sayıda manzumeleri vardır. Bunlar onun bir şair olmaktan ziyade şiire bakışını, edebî zevkini ve dil kabiliyetini göstermesi bakımından önemlidir.

Buhârî'nin en meşhur eseri el-Câmiu's-Sahîh olup tam adı el-Câmiu'l-Müsnedü's-Sahîhu'l-Muhtasar min Umûri Rasûlillâh Sallallâhü Aleyhi ve Sellem ve Sünenihî ve Eyyâmih'tir. Bu çalışma hadis râvilerinin dağıldığı coğrafyanın öğrenilmesini temin eden ve Buhârî'nin vesikaları kullanma ve yorumlamada ulaştığı dereceyi gösteren et-Târîhu'l-Kebîr'in telifinden sonradır. el-Câmiu's-Sahîh'i Mekke'de başlayıp Buhara, uzun süre kaldığı Medine ve ardından da Basra'da yaklaşık on altı yıl süren bir çalışmadan sonra tamamlamıştır. Yahyâ b. Maîn (ö. 847), Ali İbnü'l-Medînî (ö. 848) ve Ahmed b. Hanbel (ö. 855) gibi hocalarının görüşlerine arzedip, onların tasvibini aldıktan sonra çalışmasını ilim dünyasına takdim etmiş olması eserinin değerini daha da arttırmıştır. Rivayetleri isnatsız zikreden ilk kişi olan Buhârî'nin isnatları şifahî kaynaklara delalet etmediği gibi bilakis müellif ve icazet sahibi kitap râvilerinin isimlerini ihtiva etmiş olması genelde İslamî ilimler hassaten hadis ilmi bakımından mühim bir gelişmedir. Onun ve çağdaşlarının çalışmaları musannef türünün ilk örnekleri olmayıp bir asırlık gelişme süreciyle meydana gelen eserlerin bir hulasası durumundadır.

el-Câmiu's-Sahîh'in "Ameller ancak niyetlere göre değer kazanır" (Buhârî, "Bed'ü'l-Vahy", 1) hadisiyle başlaması hem gündelik hayatta hem de eğitim öğretim faaliyetlerinde niyet-amel ilişkisinin önemine işaret etmekte teliften, okumaktan ve öğrenmekten maksadın Allah'ın rızasını kazanmak olduğunu ortaya koymakta, samimi, tutarlı ve yetkin bir kişiliğin oluşmasını hedeflemektedir. Buhârî'nin ilim öğrenmenin faziletiyle başladığı "Kitâbü'l-ilim" unvanlı babı eğitim öğretim hayatının aileden başlayarak bütün safhalarında gerekli olan temel ilkelere işaret etmektedir. Soru sorma ve sorulana cevap verme, bilgiyi öğrenme, aktarma ve rivayet etme usulü, faydalı olan şeylerin öğrenilmesi, sınıfta ve ilim meclislerinde bulunmanın âdâbı, bilgiyi kayda geçirmenin yani yazmanın önemi, mümkün olduğunca eğitimin yüz yüze olması, ilmin söz ve amelden önce olduğu, ilim öğrenmek için uygun zamanın tespiti, derslerin bir program dahilinde belli gün ve saatlerde verilmesi, eğitim programlarının yaş kategorilerine göre düzenlenmesi, âlime ve bilgi peşinde koşana saygı gösterilmesi, öğrencilere öğrenme konusunda tavsiyelerde bulunulması, eğitim için seyahate çıkılması, bilgi ile davranış arasında bütünlük olması, kişinin ailesine ve beraberinde bulunan çalışan kimselerin eğitim öğretimleriyle yükümlü olması gibi hususlar ele aldığı konulardır.

Hz. Ali'nin şu uyarısına yer vererek muhatap kitlenin bilgi birikimi, idrak seviyesi ve ferdî farklılıklarının göz önünde tutulması, hadislerin anlaşılır bir dil ve üslupla aktarılması, yanlış bir algıya ve toplumsal bir kargaşaya yol açmaması, her ortamda pedagojik formasyonun önemsenmesi gerektiğine de şöyle dikkat çeker: "İnsanlara anlayabilecekleri şeyleri rivayet edin, Allah'ın ve resulünün yalanlanmasını ister misiniz?" (Buhârî, "İlim", 49). 

Temel bir eğitim ilkesi olarak "Kolaylaştırınız, zorlaştırmayınız, müjdeleyiniz, nefret ettirmeyiniz" (Buhârî, "Edeb", 80) hadisini rivayet eden Buhârî, eğitim öğretimden beklenen sonucun alınabilmesi için öğrencilerin ruh hallerinin, zaman ve mekân unsurlarının dikkate alınması gerektiğine dair Abdullah b. Mes'ûd'un, kendisinden her gün ders ve konuşma isteyen muhataplarına verdiği şu cevabı nakleder: "Sizi usandırmamak için her gün ders vermek (vaaz etmek) istemiyorum. Nitekim Allah'ın elçisi, bıkıp usanmayalım diye ilgili ve istekli olduğumuz zamanları kollardı" (Buhârî, "İlim", 11).

Bela ve musibetler karşısındaki sabır ve metaneti, şüpheli şeylerden kaçınması, az konuşup gıybetten sakınması, kul hakkı karşısındaki ihtiyatlı tutum ve davranışı, hilim, tevazu, zarafet ve cömertliği, onun ahlakî kişiliğini göstermektedir. Bir eğitimci olarak öğrencilerinin maddi-manevi her türlü meselesiyle yakından ilgilenirdi. Çok hadis imla ettirip bezginlik gelmesinden endişe ettiği öğrencisini, "Gönlünü hoş tut! Zira ehl-i dünya oyun ve eğlenceleriyle, sanatkârlar sanatlarıyla, tâcirler ticaretleriyle meşguller. Sen de Peygamber ve onun ashabıyla berabersin" sözleriyle destek verip ilme teşvik ederdi. Yine bir ilim meclisinde görme engelli olan öğrencisi Ebû Ma'şer, hadis rivayeti esnasında çok etkilenmiş olmalı ki başını sallamaya başladı. Onun bu haline gülümseyen Buhârî, daha sonra bu haliyle öğrencisine haksızlık ettiğini düşünerek ondan helallik istedi.

Toplumun her kesiminden gelen istek ve duyulan ihtiyaç üzerine yazılan ve ünlü öğrencileri Müslim, Tirmizî ve Firebrî başta olmak üzere doksan bin kişi tarafından bizzat müelliften dinlenen el-Câmiu's-Sahîh'in, Kur'an-ı Kerim'den sonra müslümanların elindeki en muteber kitap olduğu görüşü genel kabul görmüş ve temel bir hadis kaynağı olarak hiçbir esere nasip olmayan bir şöhrete kavuşmuştur. el-Câmiu's-Sahîh en doğru ve iyi şekilde anlaşılması için hadis kitapları içerisinde üzerinde en çok çalışılan eserlerin başında gelir. Kâtip Çelebi'nin çoğu şerh olmak üzere seksen iki çalışmayı kaydetmiş olması bu hususun teyididir. Yazıldığı andan itibaren içindeki hadislerin kesin bir şekilde Resûl-i Ekrem'e ait olduğu inancıyla tarih boyunca eser bir şifa ve bereket kaynağı olarak da büyük rağbet görmüş, okunmuş, kısmen veya tamamen ezberlenmiş ve hatim meclisleri icra edilmiştir. Mısır, Kuzey Afrika ve Endülüs'te çok yaygın olan Buhârî okumaları Osmanlı Devleti'nde medreseden mezun olan hocaların ayrı bir imtihanla ruûs alarak selatin camilerinde gelirleri genellikle vakıflardan karşılanmak suretiyle talebelere ders vermek şeklinde gerçekleştirilir ve bu dersi verenlere de "Buhârîhan" denilirdi. Selatin camilerinin yanında kütüphanelerde, sarayın bazı bölümlerinde, Bâb-ı Meşîhat'ta, türbelerde, medreselerde, tekkelerde, ordu hareket ettiği zaman bizzat orduda bulunan "Buhârîhan" marifetiyle ve muhtelif vilayetlerde, karşılaşılan savaş, deprem, hastalık, kıtlık gibi afetlerde, bir işe başlarken, kandil gecelerinde ve 23 Nisan 1920'de Türkiye Büyük Millet Meclisi'nin açılışında olduğu gibi özel günlerde Buhârî okuma ve hatmetme geleneği vardı. Bundan maksat sevap kazanmak olduğu gibi maddi ve manevi sıkıntılardan, hastalık ve afet gibi badirelerden kurtulmak ve her türlü murada erişmekti.

Hadis ilmine dair çok sayıda eseri olan Buhârî'nin bir diğer meşhur eseri de el-Edebü'l-Müfred'dir. Pratik ahlakî sonuçların hedeflendiği bu eserde, 644 konu başlığı (bab) altında edep, erkân, nezaket ve görgü kurallarına dair toplam 1322 hadis bir araya getirilmiş, el-Câmiu's-Sahîh'te yer alan "Kitâbü'l-Edeb" bölümünden farklı ve müstakil olarak yazıldığından el-Müfred adını almıştır. Toplumda uyulması gereken ve insanlar arasındaki tutum ve davranışları düzenleyen nezaket, görgü ve saygı kurallarının yanında bir işin usulü ve takip edilen yol ve yordamıyla; tartışma, müzakere ve münazara usul ve esaslarına dair kıymetli bilgilerin toplandığı eser sadece din eğitimi için değil eğitim öğretimin bütün alanları için bir kaynak ders, sohbet ve vaaz kitabı niteliği taşır. Eser Ahlâk Hadisleri adıyla (Ali Fikri Yavuz, İstanbul 1974) ve kısa açıklamalarla birlikte Türkçe'ye tercüme edilmiştir (Mehmet Yaşar Kandemir, el-Edebü'l-Müfred: Tercüme ve Şerhi, İstanbul 2017).