В 1970-е годы Буковский был одним из символов диссидентского движения в СССР. За годы советской власти он провел в общей сложности 12 лет в заключении и на принудительном лечении в психиатрических больницах. Как и многим противникам Советов, Буковскому был поставлен диагноз «вялотекущая шизофрения», который использовался властями для борьбы с инакомыслящими.
В 1976 году советское правительство обменяло его на лидера чилийских коммунистов Луиса Корвалана.
После приезда на Запад Буковский проживал в Кембридже (Великобритания), где продолжал активную политическую деятельность, сочетая ее с научной: он окончил Кембриджский университет по специальности «нейрофизиология».
В 1978 году на Западе вышла его автобиография «И возвращается ветер», которая позже была опубликована в России. В ней есть немало любопытных эпизодов — о диссидентской деятельности Буковского знали даже бабушки у подъезда, которые просили соседа «раскритиковать по бибисям» (британское радио «Би-би-си») неугодного им начальника жэка.
Буковский был одним из организаторов кампании по бойкоту московской Олимпиады-80. В 1983 году участвовал в создании международной антикоммунистической организации «Интернационал сопротивления», а впоследствии был избран ее президентом. Выступал против войны в Афганистане.
Впервые после своего отъезда из СССР Буковский приехал на родину в апреле 1991 года по приглашению тогдашнего российского лидера Бориса Ельцина. В 1992 году указом Ельцина Буковскому было возвращено российское гражданство, а позже был выдан российский паспорт.
Впоследствии в СМИ появились сообщения, что Буковский якобы отказался от гражданства. Сам диссидент эти слухи опровергал. «Я бы, может быть, и отказался, но тогда не было механизма выхода из гражданства», — комментировал он. Причиной возможного отказа от российского гражданства называют его неприятие политики Ельцина.
Известно, что Буковский часто шел поперек мнений многих лидеров диссидентского движения. Так, он критиковал правозащитника Андрея Сахарова, которого называл «милейшим человеком», ничего «не понимавшим в политике». Он также выступал против операции НАТО в Югославии, отмечая в одном из интервью, что европейцы «использовали Штаты как безмозглую, но крепкую дубинку».
«Американцы потом сами кусали локти, когда выяснилось, что албанцы, которым они помогали, оказались жеcткими фундаменталистами», — говорил Буковский.
Ученый и диссидент также критически относился к Евросоюзу, который называл «сговором между советскими коммунистами и западными социал-демократами».
В 2002 году в Кембридж на встречу с Буковским приезжал лидер фракции СПС в Государственной думе Борис Немцов. По сообщениям прессы, Буковский призывал Немцова к переходу в радикальную оппозицию Владимиру Путину.
В 2004 году Владимир Буковский стал соучредителем общественно-политического «Комитета — 2008: Свободный выбор», в состав которого вошли некоторые оппозиционные политические деятели, в том числе Гарри Каспаров (признан в РФ иностранным агентом), Борис Немцов, Владимир Кара-Мурза (признан в РФ иностранным агентом)-младший, Евгений Киселев (признан в РФ иностранным агентом, внесен в РФ в список террористов и экстремистов).
28 мая 2007 года Буковский был выдвинут кандидатом в президенты РФ инициативной группой, число которой составило около 800 человек. Заявку Буковского отклонил ЦИК, мотивируя отказ тем, что он последние десять лет проживал за пределами территории РФ, а также тем, что документы, подтверждающие его род занятий, отсутствовали. Верховный суд подтвердил законность отказа после обращения Буковского.
В марте 2014 года консульский отдел российского посольства в Лондоне вместо смены загранпаспорта Буковского (срок действия которого истек в 2012 году) начал проверку наличия у него гражданства РФ. В октябре того же года Министерство иностранных дел России признало законным отказ посольства России в Великобритании выдать ему паспорт. Проверка МИД выявила, что выданные прежде Буковскому российские паспорта были недействительны, поскольку госорганы не приняли официального решения о предоставлении диссиденту российского гражданства.
В апреле 2015 года британские власти выдвинули против Буковского обвинения в хранении снимков непристойного содержания с участием детей — они были обнаружены в его компьютере. Сам диссидент отверг обвинения британских прокуроров в хранении и изготовлении порнографии с несовершеннолетними. «Я категорически отрицал изготовление каких-либо непристойных или запрещенных фотографий, псевдофотографий или видеосъемок детей», — заявил Буковский.
Буковский считал, что мог быть жертвой оговора: «Эти шокирующие обвинения были предъявлены в момент, когда я страдаю от тяжелой болезни и мои шансы на выживание пока неясны. Тем не менее, я намерен решительно защищать себя от всех обвинений», — говорил Буковский.
В знак своей невиновности он даже объявлял голодовку. Впоследствии судебный процесс был приостановлен в связи с состоянием здоровья Буковского.