Barbara Auer, geboren am 1. Februar 1959 in Konstanz, wuchs als älteste von vier Geschwistern in einem streng katholischen Elternhaus auf. Nach dem Abitur ging sie nach Hamburg und studierte dort an der Hochschule für Musik und Darstellende Kunst. 1981 debütierte sie am Stadttheater Mainz, 1983 spielte sie an den Städtischen Bühnen Osnabrück und 1986 bis 1988 am Schauspielhaus Wuppertal. 1982 gab Alexander Kluge ihr eine erste Filmrolle in "Die Macht der Gefühle". Für ihre Darstellung der DDR-Kranführerin Jessica in Vivian Naefes TV-Film "Der Boss aus dem Westen" erhielt sie 1988 die Goldene Kamera. Wie auch in diesem Film ist Auer häufig in der Rolle der ebenso bodenständigen wie modernen, selbstbewussten Frau zu sehen.

1993 erhielt Auer für "Meine Tochter gehört mir", wieder unter der Regie von Vivian Naefe, den Deutschen Filmpreis – Filmband in Gold. Es folgten weitere große Rollen, unter anderem in Sherry Hormanns "Frauen sind was wunderbares" (1994) und in Frank Beyers Fernsehfilm "Nikolaikirche" (1995). 2001 erhielt sie eine weitere Nominierung für den Deutschen Filmpreis für ihre Rolle in Christian Petzolds "Die innere Sicherheit". Darin spielt sie eine Ex-Terroristin, die mit Mann und Kind im Untergrund lebt und aus Angst vor der Polizei ihre Tochter wie in einem Familiengefängnis hält.

In den folgenden Jahren war Barbara Auer im Kino unter anderem in Filmen von Margarethe von Trotta ("Ich bin die Andere", 2006) zu sehen, außerdem spielte sie mehrere Hauptrollen in TV-Dramen wie etwa Thorsten Näters "Einfache Leute" (2006). Erneut für den Deutschen Filmpreis nominiert wurde Auer 2007 als Beste Darstellerin in einer Nebenrolle in der Wellershoff-Verfilmung "Der Liebeswunsch" von Torsten C. Fischer. Seit 2006 spielt sie neben Armin Rohde die Hauptrolle, Kriminalkommissarin Lisa Brenner, in der ZDF-Kriminalfilmreihe "Nachtschicht".

Im Kino war Barbara Auer dann in Hermine Huntgeburths Literaturverfilmung "Effi Briest" (2009) als eitle Haushälterin Baron von Instettens (Sebastian Koch) zu sehen. Ebenfalls an der Seite von Sebastian Koch, diesmal als dessen Ehefrau, spielte sie im Drama "In jeder Sekunde" (2008). Der Film über ein Ehepaar, dessen Beziehung zusehends unter dem unterschiedlichen Umgang der Ehepartner mit der Erbkrankheit ihrer Tochter leidet, gewann 2009 den Bayerischen Filmpreis. In einer Nebenrolle war Auer im Kino auch in Hans-Christoph Blumenbergs "Warten auf Angelina" (2008) zu sehen, sowie auch neben Katja Riemann und Sebastian Koch im Spielfilm "Das Wochenende" (2012) als Schwester eines vorzeitig aus der Haft entlassenen RAF-Mitglieds. Danach wendete sie sich für einige Jahre vor allem dem Fernsehen zu. In Matti Geschonnecks hoch gelobtem und preisgekröntem TV-Film "Das Ende einer Nacht" (2012) über einen Fall von Vergewaltigung in der Ehe, spielte Barbara Auer die zuständige Richterin, die von der Schuld des Angeklagten überzeugt ist, sich aber einer sehr kämpferischen Strafverteidigerin (Ina Weisse) gegenüber sieht. Für ihre Darstellungen wurden Auer und Weisse mit dem Grimme Preis, dem Deutschen Fernsehpreis und dem Günter-Rohrbach-Filmpreis 2012 ausgezeichnet.

Ein größeres Medienecho bekam auch der 2014/15 produzierte TV-Film "Grzimek" (Regie: Roland Suso Richter), der neben den beruflichen Stationen des prominenten Zoologen und Artenschützers - gespielt von Ulrich Tukur - auch dessen ungewöhnliches Privatleben nachzeichnet. Barbara Auer ist als Grzimeks Ehefrau Hilde zu sehen, die ihren Mann in seinem beruflichen Engagement fortwährend unterstützt, aber unter seinen zahlreichen Affären leidet.

In den folgenden beiden Jahren spielte Auer wieder unter der Regie von Christian Petzold in zwei Produktionen aus der "Polizeiruf 110"-Reihe: In "Wölfe" (2016) und "Kreise" (2015) verkörperte sie die Hamburger Kriminalbeamtin Constanze Hermann, die den Münchener Kommissar von Meuffels (Matthias Brandt) bei den Ermittlungen unterstützt. Im TV-Film "Landgericht" (2017), basierend auf dem gleichnamigen und mit dem Deutschen Buchpreis ausgezeichneten Roman von Ursula Krechel, spielt sie an der Seite von Johanna Wokalek und Ronald Zehrfeld die Sekretärin und Vertraute eines jüdischen Richters, der ins Nachkriegsdeutschland zurückkehrt.

Im Kino ist sie 2016 in Piotr Lewandowskis vielbeachtetem, auf der Berlinale uraufgeführtem Debütfilm "Jonathan" zu sehen. 2017 feierte dann das TV-Drama "Krieg" von Rick Ostermann als eine der wenigen deutschen Produktionen beim Filmfestival in Venedig Premiere. Ulrich Matthes und Barbara Auer spielen ein Ehepaar, dessen Sohn bei einem Auslandseinsatz als Soldat ums Leben kommt. 2017 drehte Barbara Auer erneut mit Christian Petzold. In dessen freier Verfilmung des Romans von Anna Seghers "Transit" ist sie in einer Nebenrolle zu sehen.