Олесь Бузина родился 13 июля 1969 года в Киеве и был назван в честь украинского писателя Олеся Гончара. Его родители, по его собственным словам, были потомками украинских казаков и крестьян.
Отец Олеся, Алексей Григорьевич Бузина (22 июня 1937, Куземин — 21 мая 2000, Киев), окончил филологический факультет Харьковского университета. Он начинал свою карьеру журналистом, затем работал в различных должностях, включая офицера КГБ и подполковника СБУ. На пенсии он стал генеральным директором фирмы. Прадед писателя служил офицером в Русской императорской армии, а во время коллективизации 1930-х годов был раскулачен и отправлен на строительство Беломорканала.
Мать Олеся, Валентина Павловна Бузина (д. Юрченко) (род. 1 ноября 1939), закончила Сумской пединститут и работала в комсомоле, в том числе в ЦК комсомола Украины.
Олесь учился в киевской специализированной школе № 82 имени Т. Г. Шевченко. После этого, в 1988—1989 годах, он служил в Советской армии, добровольно призвавшись во время учебы в Киевском государственном университете имени Т. Г. Шевченко.
В 1992 году Олесь окончил филологический факультет Киевского университета имени Шевченко по специальности «преподаватель русского языка и литературы», но не стал заниматься преподавательской деятельностью.
Олесь работал в различных киевских изданиях, включая газеты «Киевские ведомости» (1993—2005), «2000» (2005—2006), и журналы «Друг читателя», «Лидер», «Натали», «Эго», «XXL».
С 2007 года Олесь вёл авторскую колонку и блог в газете «Сегодня». Он также был ведущим программы «Teen-лига» на канале «Интер» в октябре 2006 года.
В 2010—2011 годах Олесь выпустил цикл документальных фильмов «Следами пращуров» вместе с журналистом Евгением Мориным.
С 2011 года Олесь участвовал в программе «Холостяк. Как выйти замуж?» с Анфисой Чеховой.
Олесь также был кандидатом в народные депутаты Украины от партии «Русский блок» и работал как шеф-редактор газеты «Сегодня» с января 2015 года. Однако в марте 2015 года он уволился, заявив о цензуре руководства инфохолдинга «Медиа Группа Украина». С 20 апреля 2015 года Олесь должен был начать работу в газете «Вести» Игоря Гужвы.
Олесь Бузина неоднократно появлялся на ток-шоу на российском телевидении, а его статьи и интервью публиковались в российских СМИ.
16 апреля 2015 года в Киеве был убит журналист и писатель Олесь Бузина. Виновные до сих пор так и не наказаны…