Eva-Maria Buch wächst in einem katho­lisch­en Eltern­haus auf. Sie besucht die von Or­dens­schwestern geleitete Schule der Ur­sulinen in Berlin-Kreuz­berg. An­schließend stu­diert sie Sprach- und Dol­met­scher­wesen an der Aus­lands­hoch­schule der Berliner Uni­ver­si­tät und an der neu­ge­bildeten „Aus­lands­wissen­schaftlichen Fa­kul­tät“. Neben­bei ar­bei­tet sie als Dol­met­sche­rin und Sprach­lehrer­in. 

Ab 1940 ist Eva-Maria Buch ver­tretungs­weise in einem Buch­anti­qua­ri­at in der Mohren­straße in Berlin-Mitte tätig. Dort lernt sie Wilhelm Guddorf kennen, mit dem sie sich an­freun­det. Wilhelm Guddorf ist im Wider­stands­netz­werk Rote Kapelle aktiv, in dem sich bald auch Eva-Maria Buch en­ga­giert. 

Sie über­setzt franzö­sische Bei­träge für die Zeit­schrift „Die innere Front“, die an Zwangs­ar­bei­ter­innen und Zwangs­ar­bei­ter verteilt wird.

Als sie am 11. Oktober 1942 fest­ge­nommen wird, gelingt es ihr noch, Wilhelm Guddorf zu warnen. Gemein­sam mit anderen Mit­glie­dern der Roten Kapelle wird Eva-Maria Buch im Februar 1943 vom „Reichskriegsgericht“ wegen „Vorbereitung von Hochverrat“ und „Feind­begüns­tigung“ zum Tode verurteilt. 

Sie wird am 5. August 1943 im Alter von 22 Jah­ren im Strafgefängnis in Berlin-Plötzensee ermordet. 

Heute er­innert ein Gedenk­stein im Hof der Humboldt-Uni­versi­tät in Berlin Mitte an Eva-Maria Buch.