A frase está correta, embora não seja comummente utilizada.
Neste caso, o verbo buscar é utilizado como transitivo direto, com o sentido de «esforçar-se por achar ou descobrir (algo ou alguém)»1.
Caso o sentido pretendido fosse o de «apanhar»1, o verbo buscar já teria de ser usado como transitivo direto e indireto, ou seja, teria de ter um complemento direto e um complemento indireto, como acontece na frase:
(1) «Pai, tu buscas-me o livro?»
Sentidas como mais naturais serão as expressões em que o verbo coocorre com um auxiliar vir ou ir, que indicam uma orientação deítica, do mais longe para mais perto do eu (2) ou do mais perto do eu para mais distante (3):
(2) «Pai, tu vens buscar-me?»
(3) «Pai, tu vais buscar-me?»
