Barbieri maakte in 1976 zijn debuut in de muziekwereld met de groep Japan. Japan werd in eerste instantie niet positief ontvangen, maar met de jaren nam de waardering toe, culminerend in de laatste elpee die ze uitbrachten, Tin Drum. Deze stond een jaar lang in de Engelse hitlijsten.
Barbieri leverde in Japan met name zijn aandeel in het spel op de toetsen, samen met David Sylvian stak hij veel tijd in het programmeren van de synthesizers. In 1983 valt Japan uiteen.
In 1984 en 1985 werkt Barbieri samen met diverse musici, onder meer David Sylvian en Robert Fripp. Hij start ook een duo met zijn ex-Japan-collega Steve Jansen, wat lang stand zou houden en een zestal albums op zou leveren.
Japan kwam in 1989 weer voor korte tijd bij elkaar, ze produceren één album, onder de naam Rain Tree Crow. Het album wordt alom geprezen en heeft succes, maar de bandleden gaan al snel weer ieder huns weegs.
Barbieri werkte samen met Mick Karn en Steve Jansen, ze richten hiervoor een eigen label op, Medium. Onder dit label willen ze musici samen laten werken en creatief bezig laten zijn met muziek.
In deze tijd werken deze drie ook samen met Jakko Jakszyk, waarvan een kort solo-album uitkomt, Kingdom Of Dust.
In 1998 brengt Barbieri Indigo Falls uit, een album dat hij samen met zijn vrouw, Suzanne, gemaakt heeft.
Naast alle muziekopnames en tournees schrijft Barbieri regelmatig artikelen, met name over het werken met de analoge synthesizer. Ook schrijft Barbieri muziek voor verschillende doelen, zoals voor films, voor computer-spellen, voor synthesizer-fabrikanten.
In 2005 kwam het solo-debuut van Barbieri in de vorm van het album Things Buried.
