Сергей Михайлович Букасов родился в 1891 году в селе Пены Обоянского уезда Курской губернии (ныне Беловский район Курской области).
Учёный-растениевод, академик ВАСХНИЛ (1956), лауреат Сталинской премии (1949), Герой Социалистического Труда (1971).
Крупнейший ученый-ботаник, специалист в области картофелеводства. Работал сотрудником Бюро по прикладной ботанике (1918–1931), научным руководителем группы овощных и бахчевых культур (1931–1946), заведующим отделом клубнеплодов (1946–1974), научным консультантом (1974–1983) ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова.
По заданию своего учителя — академика Н. И. Вавилова — участвовал в экспедициях по изучению и сбору мирового фонда культурных растений, посетил Мексику, Гватемалу, Колумбию, Венесуэлу и другие страны. В Мексике были открыты центры происхождения кукурузы, фасоли, тыквенных растений, томатов, перца, хлопчатника; в Колумбии найдены новые виды культурного картофеля, ранее не известные науке.
Член-корреспондент Мексиканского географического общества (1925) и Мексиканской академии наук, иностранный член Линнеевского общества в Лондоне (1965).
Умер 17 июля 1983 года в Ленинграде.
Опубликовано около 200 научных трудов Букасова, в том числе более 30 книг и брошюр. Многие труды опубликованы за рубежом.
Награжден 2 орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени (1966), медалями «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» (1945), «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения Владимира Ильича Ленина» (1970), золотыми медалями ВСХВ и ВДНХ.
Основные научные работы посвящены ботанике, систематике, интродукции и селекции растений. Ученым было доказано, что для дальнейшего развития селекции и получения сортов, устойчивых к болезням, необходим новый исходный материал, новые виды картофеля, произрастающие в Центральной и Южной Америке. По заданию своего учителя академика Н.И. Вавилова участвовал в экспедициях по изучению и сбору мирового фонда культурных растений, посетил Мексику, Гватемалу, Колумбию, Венесуэлу и др. страны. В Мексике были открыты центры происхождения кукурузы, фасоли, тыквенных растений, томатов, перца, хлопчатника; в Колумбии найдены новые виды культурного картофеля, ранее не известные науке. Собрано более 5 тыс. образцов семян местных культурных растений. Большое значение имела собранная коллекция дикорастущих и культурных форм картофеля. Отобран перспективный исходный материал для выведения высокопродуктивных сортов, устойчивых к различным болезням и вредителям. Открыто 20 новых культурных видов. Первый предложил метод межвидовой гибридизации в селекции картофеля, благодаря которому были созданы высокоурожайные рако-, фитофторо-, нематодоустойчивые сорта, а также сорта с повышенным содержанием крахмала и белка. Ученый является одним из крупнейших соланологов мира. Разработанная им система видов картофеля получила мировую известность.