Narodil se 11. srpna 1799 v Saugues ve Francii. Nejdříve studoval na lyceu, pak polytechniku, kde se vyznamenal jako nejlepší student ročníku. Na polytechniku navázal studiem zaměřeným na stavby mostů a silnic. Během studií navštěvoval i přírodovědné přednášky, ale přesto, že úspěšně absolvoval i tento obor, živil se jako stavební inženýr. Po roce 1826 vstoupil do služeb francouzského krále Karla X., bratra Ludvíka XV., popraveného i se svou manželkou Marií Antoinettou během Velké francouzské revoluce, jako vychovatel panovníkova vnuka Jindřicha, pozdějšího hraběte ze Chambordu.
Po červencové revoluci 1830 následoval francouzský dvůr Bourbonů do exilu, nejprve do Anglie, Skotska a pak do Čech na zámek Buštěhrad a poté na Pražský hrad. Díky svému postavení a zájmům se rychle ocitl v kontaktu s českými kulturními kruhy. Mezi jinými se seznámil s historikem Františkem Palackým a s jedním ze zakladatelů Národního muzea v Praze hrabětem Kašparem Šternberkem. Právě druhý jmenovaný mecenáš a sběratel požádal Barranda o posouzení možnosti stavby koněspřežné železniční trati údolím Berounky a dál přes uhelné pánve u Radnic do Plzně. Z důvodu nedostatku prostředků se tento plán nepodařilo realizovat, ale uskutečněné práce přesto Barrandemu odhalily velmi bohatá naleziště zkamenělin (zejména trilobitů) především u Skryjí a Týřovic. S danou problematikou již byl v základu obeznámen a inspirován vydáním díla Rodericka Murchisona z roku 1839 zde našel doživotní objekt svého badatelského zájmu.
Po roce 1840 putoval Barrande intenzivně většinou pěšky středními Čechami, aby mohl mapovat území, které v prvohorách pokrývalo mělké moře. Pohyboval se pravidelně především v okolí Prahy zvláště směrem k Berounu, případně dále směrem k Rakovníku či k Příbrami. Občasné exkurze podnikal ovšem také na jiná místa v celé Evropě. O průzkumech si vedl podrobné zápisky, v nichž neopomíjel zaznamenat i dělníky a další lidi, kteří mu s vyhledáváním zkamenělin pomáhali. Porovnával jednotlivé vrstvy z období siluru ve stovkách nalezišť, která během života prošel.
I když hodně cestoval a držel si byt v Paříži, jeho hlavním útočištěm z hlediska bydlení zůstala do konce života Praha. Zde se jeho první hospodyní na mnoho let stala matka českého básníka a spisovatele Jana Nerudy. Někteří badatelé dokonce uvažují o tom, zda Jan Neruda nebyl Barrandeho syn. V každém případě se mu Barrande snažil vysvětlit, ovšem marně, že psaním svému národu nepomůže. A radil mu, ať zanechá psaní veršů a věnuje se vědě. Přesto četl už jeho první díla, protože se naučil česky. Lépe se tak dorozumíval mimo jiné i s dělníky, kteří mu nosili nálezy a Barrande je za to i platil, nejprve týdně, posléze od kusu. Svoji znalost češtiny Barrande promítl také do názvů některých druhů zkamenělých živočichů, které popisoval. Jeden trilobit se tak jmenoval Babinka právě podle jeho hospodyně. Později se díky Palackému Barrande naučil i německy.
Aktivním zůstal do konce života, když ještě jako osmdesátník fáral do dolu, aby mohl dále zkoumat objekty svého zájmu přímo na místě nálezu. Smrt ho zastihla 5. října 1883 ve Frohsdorfu v dnešním Rakousku, a to při práci, ovšem ne vědecké, ale spíše úřednické. Dostal zápal plic při cestě za vyřízením pozůstalosti hraběte z Chambordu, neboť v rámci služby této rodině spravoval jeho jmění. Ve své závěti Národnímu muzeu v Praze odkázal statisíce nasbíraných zkamenělin i svoji knihovnu včetně rukopisů a k tomu i dostatek peněz, 10 000 zlatých, pro pokračovatele jeho životního vědeckého díla. To bylo dokončeno v roce 1911.
Barrandeho přínos světové paleontologii je neoddiskutovatelný, i díky jeho nálezům bylo dodnes popsáno na 17 000 druhů trilobitů různých druhů, velkých od 1 mm až po 90 cm. Ale ani Barrande neměl vždy pravdu. Když třeba objevil starší vrstvy hornin nad mladšími, vypomohl si Stvořitelem, který dříve než pustil do světa „nový model“ živočichů zkoušel, jak se osvědčí. Proto jich udělal na zkoušku jen trochu, takovou kolonii. S tuto teorií však Barrande narazil na odpor geologů, kteří již znali úkaz zvaný přesmyk. Starý pán se na ně tehdy velmi zlobil a novým „koloniím“, které objevil, dával jména po svých odpůrcích.
I když všichni čeští geologové věděli, že se svou teorií „kolonií“ nemá pravdu, raději s ním souhlasili. Barrande totiž prohlásil, resp. je možná i trochu vydíral, že pokud s ním nebudou souhlasit, odveze své sbírky do Francie. Geologové moudře usoudili, že zatímco Barrandeho sbírky zůstanou v Čechách snad navždy, jeho mylný názor odejde s ním, tak proč s ním „dočasně“ nesouhlasit…
