Nach einem Studium der Philosophie und Germanistik in Oxford absolvierte Uta Buchheister den Diplomstudiengang zur Opernsängerin an der Hochschule für Musik „Hanns Eisler“ in Berlin. Sie war Meisterschülerin von Christa Ludwig, Sena Jurinac und Ruth Berghaus.
Sie wurde von der „Studienstiftung des deutschen Volkes“ gefördert und war Stipendiatin des Ravinia Festivals in Chicago. Der erste Preis beim Wettbewerb „Das Schubertlied“in Wien führte zu Engagements in einige der schönsten Liedsäle Europas, zum Beispiel die Wigmore Hall, London (auf Einladung und begleitet von Graham Johnson) und den Brahmssaal des Musikvereins in Wien.
Für Aufführungen der European Union Opera (Hector Berlioz´Béatrice et Bénédict, in Baden-Baden und Paris, Theatre de Champs-Elysées) wurde sie im Opernweltjahrbuch als Nachwuchssängerin des Jahres nominiert. In den vergangenen Jahren hat sie ihr Opernrepertoire mit Rollen wie zum Beispiel Rosina, Hänsel, Boulotte, Suzuki und Cherubin aufgebaut. Gastauftritte führten sie unter anderem an das Nationaltheater Weimar, das Hessische Staatstheater Wiesbaden und das Theater Augsburg. In Ergänzung des klassischen Repertoires hat sie mehrere Hauptrollen in Musicals gespielt, wie zum Beispiel die Mrs Lovett in Stephen Sondheims Sweeney Todd.
Im Bereich der zeitgenössischen Musik hat sie unter anderem Werke von Walter Zimmermann (mit dem ensemble recherche, Freiburg) Jakob Ullmann, Gabriel Iranyi und Samuel Tramin uraufgeführt und für verschiedene Rundfunkanstalten eingespielt. Ihr besonderes Interesse gilt zeitgenössischen Musiktheaterprojekten und der modernen Kammermusik.