Барбара Брыльска родилась 5 июня 1941 года в Скотниках, Польша. Начала актёрскую карьеру в 1956 году с фильма «Галоши счастья». Получила известность в Польше благодаря роли Камы в фильме «Фараон» (1966). В СССР и России стала широко известна после роли Нади Шевелёвой в фильме «Ирония судьбы, или С лёгким паром!» (1975), за которую была награждена Государственной премией СССР. Снималась также в картинах «Анатомия любви» (1972) и «Даун Хаус» (2001).
Была замужем трижды, имела двоих детей: дочь Барбару (1973–1993), погибшую в автокатастрофе, и сына Людвига. После смерти дочери значительно сократила актёрскую деятельность. В 2008–2009 годах выступала судьёй на телевизионных шоу «Две звезды» и «Народная звезда». Ведёт активность в социальных сетях, делясь воспоминаниями о своей карьере.
