Nicole Büchler remporte sa première médaille internationale lors des Universiades de 2007 où elle remporte le bronze avec 4,35 m. Deux ans plus tard, elle remporte la médaille d'argent de ce même championnat, en portant son record personnel et national à 4,50 m. Lors des Championnats du monde de Berlin, elle est éliminée, ayant malgré tout égalé son record à 4,50 m.
Blessée en 2010[1], elle ne participe à aucune compétition et revient en 2011 où elle égale à nouveau son record personnel et national par deux fois : le 25 juin à Berne et le 28 août lors des Championnats du monde de Daegu où elle ne passe pas le cap des qualifications, n'arrivant que 16e.
Lors des Jeux olympiques de Londres, Nicole ne se classe que 25e avec 4,25 m. En 2013, elle ajoute un centimètre à son record et le porte désormais à 4,61 m. Aux Championnats du monde de Moscou, elle ne se qualifie pas pour la finale, arrivant 15e du tour éliminatoire (4,45 m).
2014 records
Durant l'hiver, elle franchit 4,63 m (NR).
Dans son concours le plus important de l'année, Büchler échoue une nouvelle fois en qualifications : avec 4,25 m, elle n'entre pas en finale des Championnats d'Europe qui se déroule dans son pays. Deux semaines plus tard, elle se classe 4e du Weltklasse Zurich qui se déroule dans le même stade où elle a été éliminée plus tôt : elle porte son record national à 4,62 m (2d essai) puis à 4,67 m (3e essai) avant d'échouer à 4,72 m. Cette performance de 4,67 m lui aurait suffi pour remporter le titre continental.
En 2015, elle établit sa meilleure performance personnelle de la saison à 4,55 m. Elle est éliminée en qualifications des Championnats d'Europe en salle de Prague (4,45 m). Le , Nicole établit un nouveau record de Suisse lors des Championnats nationaux, effaçant une barre à 4,71 m. Malheureusement, elle ne passe à nouveau pas le cap des qualifications des Championnats du monde de Pékin.
2016 : le déclic
En 2016, elle ouvre sa saison hivernale à Rouen où elle réussit 4,48 m et échouant de peu à 4,58 m. Le , elle établit un nouveau record de Suisse en salle lors du meeting de Deux-Ponts avec 4,65 m[2]. Elle n'est devancée seulement que par la Finlandaise Wilma Murto (4,71 m). Le suivant, Bücler porte à nouveau ce record à 4,66 m lors du meeting de Potsdam, qui se déroule dans le centre commercial de la ville[3],[4]. Elle se classe ensuite 3e du XL Galan de Stockholm avec 4,59 m avant d'échouer à 4,71 m.
Le , lors de la première édition du meeting All Star Perche organisé par le perchiste Français Renaud Lavillenie à Clermont-Ferrand, Nicole Büchler se classe 3e du concours avec une barre franchie à 4,62 m. Elle s'attaque à nouveau par trois fois à 4,71 m mais sans succès. Elle est devancée par la Brésilienne Fabiana Murer et la Grecque Nikoléta Kiriakopoúlou[5].
Le , lors des Championnats de Suisse, la Suissesse efface enfin ce record (4,66 m) qu'elle avait dans les jambes depuis longtemps : dès le 1er essai, elle franchit une barre à 4,72 m avant d'échouer à 4,80 m[6].
Büchler rejoint encore plus le top mondial en battant ce record pour la quatrième fois : le , elle franchit 4,75 m lors de la réunion de Bad Oeynhausen[7]. Le suivant, la Suissesse améliore en finale des championnats du monde en salle son record avec une barre à 4,80 m. Toutefois, cette performance ne lui permet pas de se placer sur le podium, puisqu'elle termine quatrième[8].
Après un début de saison mitigé, Büchler valide son billet pour les championnats du monde de Londres en effaçant le à Athènes une barre à 4,60 m[16] (minimas à 4,55 m) même si elle se dit en manque de constance, notamment sur sa course d'élan[17]. Le , à Stockholm, elle devient la première athlète suisse (hommes et femmes confondus) à remporter un meeting de la Ligue de diamant, en s'imposant avec 4,65 m[18]. Elle signe à l'occasion sa meilleure performance de la saison. Le , elle franchit à Londres 4,73 m[19], stade qui accueille les mondiaux en août[19]. Elle pointe, au , à la 8e place du classement mondial de l'année 2017[20].
Le , Nicole Bücher subit une grosse désillusion en finale des championnats du monde de Londres : elle ne termine qu'à la 11e place avec 4,45 m, ne réussissant pas à trouver ses bonnes marques et une douleur à la hanche[21].
En 2018, elle renonce à la saison en salle à cause de problèmes de hanche[22].
