Родился в г. Бельске Гродненской области. Окончил Военно-фельдшерскую школу в Петербурге, работал младшим фельдшером в Николаевском военном госпитале. В период Первой мировой войны был призван, служил военфельдшером в 1-м железнодорожном полку. В 1922 г. окончил медицинский факультет Киевского университета. С 1933 г. был директором Киевского научно-исследовательского института педиатрии, акушерства и гинекологии, а с 1938 г. — заведующим кафедрой акушерства и гинекологии Киевского стоматологического института, профессором Киевского медицинского института.

В первые дни Великой Отечественной войны П.М. Буйко добровольцем ушел на фронт. Был ведущим хирургом медико-санитарного батальона. В районе города Умань был тяжело ранен осколком мины и попал в плен к немцам, но ему удалось бежать. Буйко подобрали местные жители и отвезли в Фастовскую больницу, а ранение профессора представили как травму в дорожной аварии. После выздоровления остался работать врачом в Фастовской районной больнице. С этого времени он становится одним из организаторов подпольной работы и создания партизанских групп в селах Пришивальня, Дидавщина, Ярошевка, Сосновка. Передавал медикаменты и оружие партизанским отрядам, организовал лечение раненых партизан.
Работал в медицинской комиссии, созданной немцами при бирже труда для отбора рабочих — остарбайтеров для отправки на принудительную работу в Германии. Благодаря организованной Буйко системе ложных диагнозов свыше тысячи человек не были угнаны в Германию.
В июле 1943 г. деятельность Буйко была раскрыта. Забрав из Фастовской больницы медикаменты и ценные инструменты, с группой лучших врачей он ушел к партизанам, где стал врачом 4-го партизанского батальона под командованием А.С. Грисюка.
13 октября 1943 г. во время крупной облавы на партизан, в которой принимали участие около 1500 немцев и полицейских, Петр Михайлович Буйко был арестован на плотине между селами Томашовка и Ярошевка. В течение двух суток его пытали, несмотря на жестокие пытки, он не выдал ни связных, ни самих партизан. После безрезультатных допросов был заживо сожжен гестаповцами в селе Ярошевка. Похоронен в селе Томашовка Фастовского района Киевской области. «За образцовое выполнение боевых заданий командования в борьбе против немецко-фашистских захватчиков в тылу врага и проявленные при этом отвагу и геройство, и особые заслуги в развитии партизанского движения на Украине» П.М. Буйко было посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.

ЗВАНИЕ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА ПРИСВОЕНО 07.08.1944 г.
1944 — Орден Ленина
1944 — Медаль «Золотая Звезда»