Ein Jahr darauf spielte er in Kurt Hoffmanns Erfolgskomödie "Die Bekenntnisse des Hochstaplers Felix Krull". Eine große Rolle hatte er auch in der B.-Traven-Verfilmung "Das Totenschiff" (1959). Erst knapp 30 Jahre später kehrte Buchholz in seine Heimat zurück. In "Wenn ich mich fürchte" (1983) agierte er unter der Regie des Außenseiters Christian Rieschert in dessen Streifen über Einsamkeit, enttäuschte Hoffnungen und gesellschaftliche Utopien.
Horst Buchholz arbeitete bereits als 14-jähriger als Statist am Metropoltheater, ein Jahr später übernahm er die Filmsynchronisation für "Emil und die Detektive". Er arbeitete beim Schulfunk, machte anschließend eine Schauspielausbildung und stand von 1950 bis 1955 auf Berlins Bühnen, so am Schloßparktheater und am Schiller-Theater. Sein Kinodebut stand unter keinem guten Stern: Julien Duviviers verquaste Romanze "Marianne" (1954) nach Peter de Mendelssohns Novelle "Schmerzliches Arkadien" geriet zu einem argen Kitsch-Produkt. Ebenso Helmut Käutners gutgemeinte Ost-West-Schnulze "Himmel ohne Sterne" (1955). Hierin mimt Buchholz einen edlen russischen Soldaten, der einer DDR-Bürgerin helfen will und versehentlich erschossen wird.
Doch dann kommen Georg Tresslers "Die Halbstarken" und "Endstation Liebe" und Buchholz wird zu einer Art deutscher James Dean. In Josef von Bakys schönem Melodram "Robinson soll nicht sterben" (1956) steht er neben Romy Schneider vor der Kamera, ebenso in "Monpti". Er verlässt Deutschland, startet seine Hollywoodkarriere und erwirbt sich internationale Anerkennung. Trotz vieler Filme bewegt sich Buchholz immer nur auf durchschnittlichem Niveau. In Wim Wenders war er "In weiter Ferne, so nah!" (1992), in dem Fernsehspiel "Tödliches Erbe" ist er Partner von Hildegard Knef und Ulrich Wildgruber. Dies ist noch einmal eine wunderbare Rolle in brillantem Umfeld.
Weitere Filme mit Horst Buchholz: "Die Spur führt nach Berlin" (1952, ungenannt), "Himmel ohne Sterne" (1955), "Regine" (1955), "Herrscher ohne Krone" (1956), "Ein Stück vom Himmel" (1957), "Auferstehung" (1958), "Nasser Asphalt" (1958), "Tiger-Bay" (1959), "Fanny" (1960), "Eins, zwei, drei" (1961), "Neun Stunden zur Ewigkeit" (1962), "Im Reich des Kublai Khan" (1964), "Unser Mann aus Istanbul" (1964), "Göttinnen der Liebe" (1965), "Cervantes - Der Abenteurer des Königs" (1966), "Johnny Banco - Geliebter Taugenichts" (1967), "Wo, wann, mit wem?" (1968), "Der Callboy" (1972), "Der große Walzer" (1972), "... die keine Gnade kennen" (1976), "Mörderbienen greifen an" (1976), "Abenteuer in Atlantis" (1978), "Lawinenexpress" (1978), "Nur drei kamen durch" (1978), "Victor Charlie ruft Lima Sierra" (1979), "Berlin Tunnel 21" (1981), "Aphrodite - Im Wendekreis der Begierde" (1982), "Sahara" (1983), "Codename: Emerald" (1985), "Im Feuer der Gefühle" (1986), "Und die Geigen verstummten" (1988), "Bei Berührung Lebensgefahr" (1990), "Die Löwen der Alhambra" (1990), "Die Asse der stählernen Adler" (1992), "Prinzessin Fantaghiró" (1994), "Der Feuervogel" (1996), "Das Leben ist schön" (1997), "Dunckel" (1997), "Der kleine Unterschied" (1998), "Die Schreckensfahrt der Orion Star" (1998), "Minefield" (1998), "Kinderraub in Rio - Eine Mutter schlägt zurück" (1999), "Planet B - Detective Lovelorn und die Rache des Pharao" (2000), "Dr. Stefan Frank, der Arzt, dem die Frauen vertrauen" (Serie), "Tödliche Formel" (beide 2000), "Der Club der grünen Witwen", "Traumfrau mit Verspätung" (beide 2001), "Horst Buchholz - Mein Papa" (2005).