Барбара Брыльска родилась 5 июня 1941 года в Скотниках, Польша. Училась в художественном лицее и театральных школах Лодзи и Варшавы, дебютировала в кино в 1956 году в фильме «Галоши счастья». Широкую известность получила после роли Нади Шевелёвой в фильме «Ирония судьбы, или С лёгким паром!» (1975), за которую была удостоена Госпремии СССР. В Польше прославилась благодаря роли Камы в фильме «Фараон» (1966). Среди других заметных работ — «Анатомия любви» (1972) и «Даун Хаус» (2001).
Была замужем трижды, от третьего брака с Людвигом Космалем у неё двое детей: дочь Барбара (1973–1993), погибшая в автокатастрофе, и сын Людвиг. После трагедии актриса сократила участие в кино, в 2008–2009 годах была судейским экспертом в телевизионных шоу «Две звезды» и «Народная звезда». Активно делится воспоминаниями в социальных сетях. Барбара Брыльска признана одной из значимых фигур польского и советского кинематографа.