Während des Deutsch-Sowjetischen Krieges wurde Buhtz Ende August 1941 zum "beratenden Gerichtsmediziner der VI. Armee, Heeresgruppe Mitte" berufen. Dort sollte er zur Aufklärung "bolschewistischer Greueltaten im Baltikum" beitragen. Er arbeitete als Oberstabsarzt einer Sanitätseinheit. Vom 29. März bis 30. Juni 1943 leitete er Exhumierungen und Obduktionen von beim Massaker von Katyn ermordeten Polen und verfasste einen 56-seitigen gerichtsärztlichen Bericht dazu. Eine Delegation des Polnischen Roten Kreuzes (ab 10. April) und eine internationale Ärztekommission (ab 29. April) obduzierten ihrerseits von Buhtz' Team bereits exhumierte und weitere Leichen. Das Auswärtige Amt veröffentlichte ihre Abschlussberichte am 4. Mai 1943 gemeinsam als "Amtliches Material zum Massenmord von Katyn".