Буйская средняя школа была открыта в 1839 году. Это было церковно-приходское училище, в котором 3 учителя обучали грамоте 12 крестьянских детей.
В 1868 году земством было построено здание начальной школы. В программе обучения было несколько общеобразовательных предметов и Закон Божий. Земское училище в Буйском заводе существовало до 1896 года, а затем оно было преобразовано в двухклассное училище. Обучение длилось 5 лет, было 5 групп и работало 5 учителей.
Параллельно с училищем в заводе существовало и женское училище, оно упоминается в отчетах земства за 1872 год, с числом учащихся 40 девочек. Женское училище существовало до 1880 года.
В 1913 году на земские средства было выстроено здание школы на 5 учебных комнат, сохранившееся до наших дней. После 1917 года Буйское двухклассное училище было преобразовано в школу 2 ступени с семилетним сроком обучения.
В 30-е годы ЧЧ века школа преобразуется в школу рабочей молодежи, где обучались в основном дети колхозников. В 1935 году школа выпустила 40 человек, а в 1936 – уже 81 человека.
В 1940 году школа была преобразована в полную среднюю. В 1942-43 учебном году состоялся 1 выпуск.
В 1996 году при школе была создана дошкольная группа.
В 1997 году зарегистрирован Устав муниципального учреждения Буйской средней общеобразовательной школы.
В ноябре 2000 года при школе был открыт интернат.
В 2002 году школа переименована в муниципальное образовательное учреждение среднюю общеобразовательную школу села Буйского Уржумского района Кировской области.
В 2007 году школа реорганизована в школу с филиалом – присоединен филиал ООШ поч. Лебедевский.
В 2012 году школа переименована в муниципальное казенное общеобразовательное учреждение среднюю общеобразовательную школу села Буйского Уржумского района Кировской области.
В 2018 году школа реорганизована в форме присоединения к ней МКОУ СОШ с. Байса (в настоящее время Отделение дошкольного и общего образования с. Байса).
