Membre de l'équipe des Commodores championne des College World Series en 2014[2], il est le lanceur partant du premier match de la finale pour Vanderbilt[3]. En 2015, les Cavaliers de l'université de Virginie prennent leur revanche et l'emportent sur Vanderbilt et Buehler est le lanceur partant du 3e et dernier match[4] de la finale des College World Series, quittant la rencontre ultime sur une égalité de 2-2[5].
Buehler est le 24e joueur choisi au repêchage amateur de 2015[6]. Sélectionné par les Dodgers de Los Angeles, il signe avec eux son premier contrat professionnel et perçoit une prime de 1,78 million de dollars[7]. En , peu après la signature de ce contrat, il subit une opération Tommy John pour réparer un ligament de son coude droit[8], ce qui repousse à 2016 ses débuts professionnels en ligue mineure[9].
