С 18-го века эта местность была населена бродячими ороченами Бокучачинского рода, от которых и возник ойконим. Посёлок возник в 1911 году, когда в верховьях реки Агита поселились переселенцы Сережины из Калужской губернии. Здесь в конце XIX века охотниками-тунгусами были обнаружены выходы каменноугольного пласта. В 1889 году выход описал геолог А. Э. Гедройц. В 1909—10 года маршрутные геологические съёмки проводились Я. А. Макеровым и В. А. Вознесенским. В 1914 году разведочные работы организованы горным инженером Сарибаном, через 2 года углепромышленник Сабещанский взял в аренду часть площади месторождения и начал разработку угля. После Октябрьской революции добыча была прекращена. В 1924 году управлением Забайкальской железной дороги возобновлены разведочные работы, которые с перерывами продолжались до 1926 года. В 1930 году вошла в строй шахта Букачача. Месторождения каменного угля в 1927—32 годы детально исследовал горный инженер Дальневосточного отделения геологического комитета Н. С. Смирнов. Посёлок и шахта получили развитие с вводом в строй в 1932 году железнодорожной ветки из Чернышевска. В 1923 году здесь проживало 212 человек. В 1934 году в Букачачинском шахтоуправлении работали 1320 человек. Действовал опытный завод металлоизделий, известковый завод, швейная фабрика и леспромхоз. В 1979 году население составило 9471 человек, в шахтоуправлении занято 1222 человек. После пожара, случившегося летом 1997 года, в январе 1998 года шахта была закрыта.
Статус посёлка городского типа — с 27 ноября 1938 года.
Сегодня здесь действует МУП швейная фабрика, преобразованная в ООО «Валентина». Имеется 1 средняя школа, Дом детского творчества. В Букачаче находятся памятник воинам-землякам, погибшим в годы Великой Отечественной войны, памятник В. И. Ленину возле Дома шахтёров.
