Nach der deutschen Besetzung von Paris im Frühling 1940 zog Buozzi nach Tours und kehrte nach einigen Monaten in die französische Hauptstadt zurück, wo er im März 1941 von deutschen Behörden verhaftet wurde. Er wurde ins Gefängnis La Santé verbracht, von wo er zusammen mit seinem Gewerkschaftskollegen Giuseppe Di Vittorio über Deutschland nach Italien ausgeliefert wurde. Vom faschistischen Regime wurde er nach Montefalco verbannt, wo er zwei Jahre verbrachte. Einige Tage nach dem Sturz Mussolinis wurde er am 30. Juli 1943 befreit. Zusammen mit Sandro Pertini, der seinerseits aus der Verbannung befreit worden war, erwirkte er die Befreiung sämtlicher Gefangenen auf der Insel Ventotene. Die Regierung Badoglio ernannte ihn zum Kommissar einer neu zu gründenden Organisation der Industriearbeiter. Während der deutschen Besetzung Roms im September 1943 ging er in den Untergrund und nahm einen falschen Namen an. Seinem Projekt der Errichtung eines nationalen Gewerkschaftsbundes, der im Juni 1944 als CGIL gegründet wurde, stellte sich allerdings der Kommunist Mauro Scoccimarro entgegen, der Buozzi des Reformismus beschuldigte. Am 13. April 1944 wurde seine wahre Identität von den Faschisten aufgedeckt, und er kam ins Gefängnis an der Via Tasso, dem heutigen Historischen Museum der Befreiung ("Museo storico della Liberazione"). In der Nacht des 3. Juni 1944 wurde Buozzi zusammen mit 13 weiteren Widerstandskämpfern auf einen Lastwagen verladen und vermutlich auf Befehl des SS-Hauptsturmführers und stellvertretenden Gestapochefs in Rom Erich Priebke, der beim Massaker in den Ardeatinischen Höhlen mitgewirkt hatte, erschossen. Er wurde auf dem Friedhof Verano bestattet.