Buch hat bereits 1963 beim Treffen der Gruppe 47 in Saulgau aus eigenen Werken gelesen. 1967/68 nahm er als Stipendiat am Writers‘ Workshop der University of Iowa teil, wo er Proteste gegen den Vietnamkrieg organisierte. 1972 promovierte er an der Technischen Universität Berlin zum Doktor der Philosophie. Später lehrte er als Dozent an verschiedenen internationalen Universitäten. In den Siebzigerjahren war er Lektor im Rowohlt Verlag, für den er die Zeitschrift Literaturmagazin herausgab.

Buch ist seit 1966 (Unerhörte Begebenheiten) als publizierender Schriftsteller, Erzähler, Essayist und Reporter aktiv. Als solcher hat er aus vielen Kriegs- und Krisengebieten berichtet. Neben seinen Reisen nach Mexiko, Kanada, Brasilien und Westafrika bereiste Buch fast ganz Afrika, Mittelamerika, Südamerika, die Volksrepublik China und die Antarktis. Eine besondere Beziehung entwickelte er seit den Achtzigerjahren zum karibischen Raum. In den 1990er Jahren ist er vor allem mit Reportagen aus afrikanischen Krisenregionen hervorgetreten.

Das umfangreiche literarische Werk Hans Christoph Buchs entzieht sich einer eindeutigen Genre-Einordnung. Seine Prosawerke verbindet stilistisch unter anderem eine Nähe zum phantastischen Realismus der lateinamerikanischen Literatur. Buch verfolgt eine zwischen Phantasie und Wirklichkeit mystisch aufgeladene Weltbetrachtung. Die Überzeugung, dass der „Aberglaube zum Alltag gehört und das Wunderbare zur Wirklichkeit“, zieht sich als roter Faden durch Buchs Werk, das über 40 Romane, Essay- und Reportagebände umfasst. Die Frage nach der Welthaltigkeit von Literatur steht seit Buchs literarischen Anfängen im Mittelpunkt seines Schreibens – und zwar unbeantwortet. In seinem 2016 erschienen Roman Elf Arten das Eis zu brechen, der zwischen Autobiographie, Fantasie und Geschichtschronologie changiert, erklärt Buch die Realität gar zu einem „müden Abklatsch der Literatur.“

Zu seinen Auszeichnungen gehören: 1984 Verleihung des Titels Ritter (Chevalier) des Ordre des Arts et des Lettres in Paris. 2004 Preis der Frankfurter Anthologie. 2011 Schubart-Literaturpreis 2014 Verleihung der Ehrendoktorwürde „Dr. H. C. Dr. h. c. Buch“ durch die Universität Bern