
Миноносец зачислен в состав Второй Тихоокеанской эскадры и 29 августа 1904 года покинул Кронштадт под командованием капитана 2-го ранга Н. Н. Коломейцева.
Во время Цусимского сражения 14 мая 1905 года «Буйный» входил в состав 1-го отделения миноносцев и держался на левом, нестреляющем борту русских броненосцев, находясь в распоряжении командира броненосца «Ослябя». Как только «Ослябя» начал тонуть, миноносец полным ходом подошёл к гибнущему кораблю и под огнём начал спасать плавающую в воде команду. Всего «Буйный» взял на борт 204 человека, после чего попал под обстрел японских крейсеров и вынужден был прекратить спасение экипажа броненосца. В 3 часа 30 минут миноносец дал полный ход и, отстреливаясь из орудий, направился к ушедшей вперёд эскадре. В это время выяснилось, что миноносец погнул винты об обломки «Осляби», а в машине слышался стук повреждённых механизмов.
После соединения с эскадрой, на «Буйном» заметили горящий русский корабль, сильно обстреливаемый противником. Этим кораблём оказался флагманский броненосец «Князь Суворов». Под огнём неприятеля «Буйный» на сильной зыби подошёл к наветренному борту броненосца; каждую минуту хрупкий корпус миноносца могло раздавить о броню «Суворова».
Этот отчаянный манёвр, по свидетельству современников, принёс «Буйному» и его командиру бессмертную славу.
Вице-адмирал З. П. Рожественский и флаг-офицер с частью штаба были приняты на миноносец. Это были последние члены экипажа броненосца, спасшиеся с него.
К утру 15 мая «Буйный» соединился с крейсером «Дмитрий Донской» и миноносцами «Бедовый» и «Грозный». К этому моменту на «Буйном» были серьёзные повреждения механизмов и нехватка угля, поэтому было принято решение уничтожить миноносец. Вице-адмирал З. П. Рожественский и штаб были переданы на «Бедовый», а команда — на крейсер «Дмитрий Донской». После этого «Буйный» был подготовлен к взрыву, но он не удался, и «Дмитрию Донскому» пришлось потопить миноносец артиллерийским огнём.
В 11 часов 30 минут в 70 милях от острова Дажелет «Буйный» затонул с поднятыми кормовым и стеньговыми флагами.