Барбара Брыльска родилась в 1941 году в семье слесаря и швеи в селе Скотники, расположенном рядом с городом Лодзь в центральной части Польши. Уже с детства она увлекалась творчеством — выбор пал на живопись.
«Я... без колебаний выбрала художественный лицей. Однажды к нам на урок пришли ассистенты с киностудии. Они искали девочку для эпизода и из всего класса выбрали меня. Я подумала: этой мой шанс — стану знаменитой и обязательно богатой», — рассказывала актриса.
Так юная Брыльска дебютировала в кино — ее первой картиной стала фантастическая комедия «Галоши счастья». Однако за ней не последовало новых приглашений на роли, и Брыльска вернулась к живописи. Одновременно с этим она начала играть в школьном театре и в итоге получила направление не в Академию художеств, а в театральный вуз. Его девушка окончила в 1967 году.
Первой заметной ролью актрисы стала партия Эвы в военной драме «Потом наступит тишина». За ней последовала роль жрицы Камы в фильме «Фараон». А после Брыльска сыграла в сериале «Ставка больше, чем жизнь», который был популярен в СССР. Широкую же известность актрисе принесла партия в мелодраме «Анатомия любви», где она сыграла женщину по имени Ева, а настоящую популярность — роль Нади в фильме Эльдара Рязанова «Ирония судьбы, или С легким паром!».
«Ни один фильм, а у меня их более шестидесяти, не дал мне столько, сколько «Ирония судьбы, или С легким паром!». Эльдар Рязанов сделал картину, которую полюбила вся страна. И вся страна за одну ночь полюбила меня», — отмечала Брыльска.
При этом в Польше ее популярность в Советском Союзе скорее мешала, чем помогала. На родине картину приняли прохладно, а саму актрису все меньше звали на новые роли. Несмотря на это, Брыльска продолжила сниматься. После «Иронии судьбы» она появилась в таких картинах, как «Взбесившийся», «В тени ненависти», «За все надо платить», «Даун Хаус» и др. Параллельно с этим актриса также играла в театре и появлялась на телевидении.
В личной жизни артистки тоже было не все гладко. Брыльска была замужем трижды. Ее первым супругом стал математик Ян Боровец, однако брак распался из-за его измен. Вторым мужем стал актер Ежи Зельник, от которого она ушла к Слободану Дмитриевичу. Роман с ним не привел к замужеству — мать возлюбленного была против этого брака. В итоге Брыльска вышла замуж за врача-гинеколога Людвига Космаля. У пары родились дочь и сын, однако Космаль также изменял актрисе, из-за чего спустя 18 лет их брак распался.
В 1993 году Брыльска пережила трагедию — дочь актрисы, названная в ее честь, погибла в автокатастрофе. Артистка признавалась, что это сильно ее подкосило и она практически потеряла желание жизнь. Выйти из депрессии ей помог сын.
В последнее время Барбара Брыльска живет под Варшавой в доме, который проектировала сама. Она уже не появляется на экране, но поддерживает связь с родными.