Der Sohn des dänischen Vaters Christian Rudolf Ebsen, Sr. und seiner lettischen Mutter Frances lernte nach einem Umzug nach Orlando, Florida das Tanzen in der Schule seines Vaters und schloss die High School 1926 ab. Von 1926 bis 1927 studierte er an der University of Florida und dann bis 1928 am Rollins College in Winter Park, Florida. Finanzielle Probleme der Familie zwangen ihn dann die Universität im Alter von 20 Jahren zu verlassen. Ebsen zog mit nur 26.75 Dollar in der Tasche nach New York und versuchte dort sein Glück als Tänzer.

Mit seiner Schwester Vilma traten beide in Vaudevilles unter dem Künstlernamen The Baby Astaires auf und hatten als Chorsänger auch kleine Rollen am Broadway, so im Musical Flying Colors oder in den Ziegfeld Follies of 1934. Auf Vermittlung des Agenten Walter Winchell gelang ihnen dann der Sprung in das renommierte Palace Theatre, dem Zentrum des Vaudeville.

Im Jahr 1936 wurden die Ebsens zu einem Filmtest bei der MGM eingeladen und erhielten einen Zweijahresvertrag. Sie zogen nach Hollywood und hatten einen ersten Filmauftritt im Filmmusical Broadway Melody of 1936, der Vilma Ebsens einziger Film bleiben sollte. Sie zog sich aus dem Showbusiness zurück, ihr Bruder Buddy erhielt jedoch weitere Rollen, so 1936 in Zum Tanzen geboren und Captain January (in dem er mit Shirley Temple tanzte) oder 1938 in Broadway Melody of 1938 neben Judy Garland. Sein extravaganter Tanzstil brachte ihm einen Auftrag von Walt Disney ein, der ihn als Zeichenhilfe für die Micky Maus-Animationen in den Silly Symphonies-Kurzfilmen einsetzen ließ.

Im Jahr 1939 wurde Ebsen für das Filmmusical „Das zauberhafte Land“ (The Wizard of Oz) engagiert, in dem er den Zinnmann spielen sollte. Er spielte alle Gesangsnummern ein, durchlief alle Proben und hatte schon mit den Filmaufnahmen begonnen, als ihm der Aluminiumstaub des Makeups gesundheitliche Probleme verursachte, die ihn dazu zwangen die Rolle an Jack Haley abzugeben. Einige seiner Gesangseinspielungen sind aber im Soundtrack des Films erhalten geblieben. Bis zu seinem Lebensende hatte Ebsen immer wieder Lungenprobleme, die er auf diese Rolle zurückführte ^[1].

Populär machte ihn dann die Disneyland-Fernsehserie Davy Crockett (1954-1955), in der er an der Seite von Fess Parker die Rolle des George Russel spielte. Dazu kamen die auch international eingesetzten Kinoveröffentlichungen Davy Crockett, König der Trapper (Davy Crockett, King of the Wild Frontier, 1954) und Davy Crockett und die Flußpiraten (Davy Crockett and the River Pirates, 1956).

Richtig berühmt wurde Ebsen durch die Komödienserie The Beverly Hillbillies, die von 1962 bis 1971 beim Sender CBS lief. Von den Kritikern wurde die Serie jedoch nur mäßig beurteilt. Von 1973 bis 1980 setzte Ebsen seine Karriere als Fensehdetektiv Barnaby Jones bei CBS fort und war auch als Sprecher in der Dokumentarserie Disney Family Album aktiv. Auch im hohem Alter trat er immer wieder in kurzen Gastrollen in verschiedenen Serien auf. Mit einigen Romanen und einer Autobiografie war Ebsen auch als Schriftsteller tätig und er ist auch auf einigen Tonträgern als Sänger und Sprecher zu hören.

Bei der Adresse 1775 Vine Street erhielt Buddy Ebsen einen Stern auf dem Hollywood Walk of Fame. Die Walt Disney Company ernannte ihn 1993 zur „Disney-Legende“ („Disney Legend“).