Buck Clayton fue iniciado en la trompeta por su padre a la edad de 7 años. Comenzó su carrera profesional en California en 1929, tocando en bandas de variedades y de baile. Después pasó dos años tocando en Shanghai (China), de 1934 a 1936. Nada más regresar a Estados Unidos, Count Basie recurrió a sus servicios, y permaneció en esta banda durante varios años (1936-1943) antes de ser reclutado por el ejército estadounidense, periodo durante el cual tocó a menudo en bandas militares (1943-1946). En 1947-1948 realizó una gira con el grupo Jazz at the Philharmonic (JATP) del productor Norman Granz. Al año siguiente, Buck Clayton tuvo la oportunidad de descubrir Francia durante su primera visita a Europa. De vuelta a Nueva York, el cantante Jimmy Rushing le aceptó como miembro de su orquesta. Volvió a Europa en 1953 y se asoció con Milton "Mezz" Mezzrow (afincado en París) para una gira europea. Los organizadores de la Exposición Universal de Bruselas (1958) pidieron a Buck Clayton que tocara con Sidney Bechet para la ocasión. A partir de principios de los años 60, Buck Clayton trabajó de forma cada vez más independiente, actuando en todos los grandes festivales americanos y europeos (con el cantante Jimmy Rushing, Eddie Condon, Humphrey Littleton, etc.). Muy lastimado en los labios, se sometió a una importante operación y cesó toda actividad musical de 1967 a 1974. En 1977, el Departamento de Estado le envió de gira por África. En 1987 formó su propia gran banda, en la que tocaba sus propias composiciones. Buck Clayton ha aparecido en varias películas, entre las que destacan "The Benny Goodman Story" (1955), de Valentine Davies, y "L'aventure du jazz" (1970), de Louis y Claudine Panassie. Músico inventivo, Clayton utilizaba con frecuencia una sordina en su trompeta (estilo wa.wa).