Nachdem Generalmajor Ulysses S. Grant Fort Henry am Tennessee eingenommen hatte und plante, Fort Donelson anzugreifen, erhielt Buckner von General Albert S. Johnston den Auftrag, dieses mit vier weiteren Brigaden zu verteidigen. Nach zwei Tagen heftiger Kämpfe mussten die Verteidiger allerdings erkennen, dass sie sich gegen Grants Übermacht nicht halten konnten und boten die Kapitulation an. Buckner hoffte darauf, dass er bei seinem alten Freund Grant einige Bedingungen aushandeln könne. Dieser jedoch akzeptierte nur die bedingungslose Kapitulation. Die Konföderierten verloren 12.000 Mann, die Ausrüstung und die Kontrolle über den Cumberland, was die Räumung von Nashville, Tennessee nach sich zog. Buckner war anschließend Kriegsgefangener bis zum 15. August 1862, als er gegen den Brigadegeneral der Union George A. McCall ausgetauscht wurde. Bereits am folgenden Tag wurde er zum Generalmajor befördert.