Родился 14 марта 1969 в городе Лебедин Сумской области.
В 1992 году закончил Киевское высшее военное инженерное училище связи, позднее — Институт подготовки кадров Службы безопасности Украины и юридический факультет Сумского государственного университета.
С 1992 по 2007 год служил в органах Службы безопасности Украины (СБУ) на оперативных и руководящих должностях. С 2007 по март 2010 года занимал должность первого заместителя председателя Государственной налоговой службы Украины — начальника налоговой милиции.
С июля по октябрь 2014 являлся офицером по особым поручениям председателя СБУ.
С ноября 2014 — народный депутат Верховной Рады Украины. В парламент прошел по 162 избирательному округу. С началом работы вступил во фракцию «Батькивщина» Юлии Тимошенко и начал трудиться в комитете по вопросам законодательного обеспечения правоохранительной деятельности. Был председателем подкомитета по вопросам борьбы с организованной преступностью.
В 2014 году произошел скандал, связанный с наградами политика, которые ранее он получил от ФСБ России. На обвинения противников Бухарев ответил, что получил их за совместную операцию по пресечению торговли наркотиками на международном уровне.
Включен в санкционный список России 25 декабря 2018 года.
Владислав Бухарев назначен главой Службы внешней разведки Украины 11 июня 2019 года.
12 сентября 2019 Зеленский уволил Бухарева с должности председателя Службы внешней разведки, взамен его был назначен первым заместителем председателя СБУ, начальником Главного управления по борьбе с коррупцией и организованной преступностью.
8 ноября 2019 Зеленский уволил Бухарева с должности первого заместителя председателя СБУ — начальника Главного управления по борьбе с коррупцией и организованной преступностью СБУ.
21 ноября 2019 года выведен из состава СНБОУ.
6 ноября 2019 года получил воинское звание генерал-полковника.
