Zginął w nocy z 9 na 10 września 1939 pod Ożarowem Mazowieckim, gdzie oddziały Wojska Polskiego i uciekinierzy cywilni znaleźli się w śmiertelnej pułapce. Buczek ocenił, że ich jedyną szansą było przedarcie się przez pierścień okrążenia. Uciekinierzy, którzy próbowali przeczołgać się koło gniazda karabinu maszynowego za pozycje niemieckie, zostali oświetleni i ostrzelani. Marian Buczek w trakcie tego ostrzału zginął. Rannego śmiertelnie Buczka z pola walki wynieśli jego ukraińscy towarzysze Hryć Martyniuk i Nestor Riabenko. Pochowano go na cmentarzu wojennym w Ołtarzewie.
Uchwałą KRN z 3 stycznia 1945 został pośmiertnie odznaczony Orderem Krzyża Grunwaldu I Klasy.
Zdaniem prof. Pawła Wieczorkiewicza, Marian Buczek – przeciwnie do swojej legendy – w istocie był współpracownikiem polskiej policji politycznej, rozpracowującej komunistów.
Upamiętnienie W okresie Polski Ludowej Buczek był symbolem eksponowanym przez władze.