Двоюродная сестра Наташа Гашнан — также автогонщица.
В 1994 году проехал первые круги на карте. К началу 2000-х стал участвовать во всё более статусных соревнованиях и побеждал на ряде из них, выиграв несколько титулов на итальянских и европейских первенствах в разных категориях. Перед сезоном-2004 сначала в тестовых условиях опробовал технику Формулы-БМВ, а затем подписал контракт боевого пилота с одной из команд первенства ADAC. Дебютный сезон принёс звание лучшего новичка, множество подиумных финишей и итоговое третье место в общем зачёте. Через год боролся за титул, но и в немецком чемпионате и в мировом финале уступил — в Германии в последней гонке сезона проиграл Нико Хюлькенбергу, а в основной гонке мирового финала в Бахрейне уступил пару секунд Марко Хольцеру.
В 2005 году Буэми попробовал себя на технике «Формулы-3», проведя один этап в чемпионате Испании, а в 2006 году перешёл в евросерию «Формулы-3», параллельно стартуя в ряде серий на технике класса двухлитровой «Формулы Рено». Выиграл несколько второстепенных гонок в «Формуле Рено» и «Формуле-3», главный успех пришёлся на нидерландский F3 Masters, где Буэми финишировал третьим. Через год, благодаря подписанию контракта с Red Bull Junior Team, выступал в A1 Grand Prix и GP2. Участие в гонках A1 рассматривалось в том сезоне владельцами швейцарской лицензии как дополнительный старт для ряда своих молодых соотечественников из-за чего Швейцария провела свой худший по результативности сезон в серии, заняв лишь восьмое место, а Буэми в своих гонках ни разу не приехал выше четвёртого места. Сезон-2007 в евросерии «Формулы-3» прошёл более качественно: Буэми с первых гонок держался в лидирующей группе личного зачёта, регулярно финишировал на подиуме, выиграл несколько гонок, а в итоге завершил чемпионат на второй строчке, уступив лишь чаще побеждавшему Ромену Грожану.
Выступления в GP2 начались в 2007 году после того как основной пилот ART Grand Prix и коллега Буэми по программе Red BullМихаэль Аммермюллер угодил в серьёзную аварию в начале года и вынужден был пропустить несколько этапов, а на его место австрийский концерн привлёк других пилотов из своей программы: в Монако свой шанс получил и Буэми. Вернувшись в строй Аммермюллер показывал неубедительные результаты и с этапа на Нюрбургринге его место на постоянной основе занял Буэми, который в итоге проехал шесть этапов. Первый полноценный сезон провёл в другой команде — Arden International, в составе которой стал вице-чемпионом азиатского чемпионата (с пятью подиумами в восьми гонках) и занял шестое место в основном первенстве, где несмотря на множество неудачных этапов, выиграл две гонки.
По ходу выступлений в GP2 Буэми стал постепенно привлекаться к работе с инженерами команд холдинга в «Формуле-1», а накануне сезона-2009, когда один из боевых пилотов программы — Дэвид Култхард — завершил карьеру, получил шанс стать призовым пилотом в младшей команде концерна — в Scuderia Toro Rosso, став напарником титулованного Себастьена Бурде. Француз не смог проявить себя на фоне швейцарского новичка и вскоре был отчислен. Буэми же, в итоге, провёл в итальянской команде три года, неплохо смотрясь в тренировках и квалификациях, но в гонках не так и часто зарабатывая очки — в 55 стартах лишь 15 раз оказавшись в призовой группе. Недостаточная результативность и схожие результаты[источник не указан 1857 дней] в гонках со сменившим Бурде Хайме Альгерсуари в итоге привели к увольнению обоих. Бурде остался тест-пилотом обеих команд.
Поиски места пилота в других командах Формулы-1 не привели к успеху[источник не указан 1857 дней] и швейцарец решил попробовать себя в гонках спортпрототипов, найдя себе место сначала в ELMS, а позже договорившись с заводской программой Toyota в LMP1, где с 2013 года стал одним из полноценных пилотов. В экипаже с имеющими немалый опыт подобных гонок Стефаном Сарразаном и Энтони Дэвидсоном Буэми вскоре составил весьма результативную команду: в 2013 году экипаж занял второе место в 24 часах Ле-Мана, а в ноябре одержал свою первую победу в серии — в шестичасовой гонке в Бахрейне. Накануне следующего сезона перестал быть напарником по экипажу Сарразан, а призванный его заменить Николя Лапьер смог проехать лишь половину гонок, после чего Буэми и Дэвидсон работали вдвоём. Toyota, выиграв четыре из первых семи гонок чемпионата, за гонку до конца сезона обеспечила себе титул; при этом главная гонка года сложилась не слишком удачно — в Ле-Мане машина финишировала лишь третьей, после того как Лапьер ошибся на мокрой трассе.
В 2018 году выиграл «24 часа Ле-Мана» вместе с Фернандо Алонсо и Кадзуки Накадзимой. В 2019, 2020 и 2022 годах вновь побеждал в Ле-Мане.
Жирным выделен старт с поул-позиции. Курсивом — быстрейший круг в гонке. В первой строчке показаны результаты длинных (субботних) гонок, во второй — спринтерских (воскресных) гонок.
.jpg)
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
