Барбара Брыльска родилась 5 июня 1941 года в местечке Скотники возле Лодзи. В возрасте 15 лет впервые сыграла эпизодическую роль в фильме «Калоши счастья». После съёмок стала заниматься в театральном кружке, училась в Лодзинской высшей театральной школе. В 1967 году окончила Варшавскую высшую школу театра, кино и телевидения.

Первая крупная роль была в фильме «Их будни» в 1963 году. В 1966 году исполнила роль жрицы Камы в фильме «Фараон» по роману Болеслава Пруса. Большую славу Барбаре принесла роль Евы в скандальном польском фильме «Анатомия любви». Снималась также в фильмах советских, чехословацких и болгарских кинорежиссёров. В СССР стала популярна после роли Нади в фильме «Ирония судьбы, или С лёгким паром!». За эту роль она была удостоена Государственной премии СССР.

В начале XXI века начала играть на театральной сцене: впервые это произошло в Москве в постановке режиссёра Романа Мархолиа «Квартет» на сцене Центра оперного пения Галины Вишневской.