Narodil se 10. srpna 1799 na rodinném statku nedaleko městečka Sangues ve Francii. Studoval na pařížské polytechnické škole a po absolvování se věnoval především stavbě mostů.
Výsledky jeho práce přitáhly pozornost královského dvora, který mu nabídl místo učitele matematiky a přírodních věd dědičného prince Jindřicha, hraběte z Chambordu, vnuka Karla X. Barrande pak sdílel s touto rodinou všechny peripetie, kterou byla postižena. Tak se dostal do Edimburgu ve Skotsku a rok nato do Buštěhradu v Čechách a posléze na pražský hrad.
V roce 1833 se Barrande na čas vrátil ke svému původnímu povolání a začal pracovat na prodloužení koňské železnice z Prahy do křivoklátských lesů. Barrande, který tu pracoval jako geodet, se tak dostal do oblasti Týřova a Skryjí, tedy do oblasti s bohatou silurskou zvířenou. I když Barrande našel prvního trilobita již před tím pod Dívčími hrady u Zlíchova (Jakub Arbes: Trilobit), zde ho upoutali svým množstvím a druhovou pestrostí. Po návratu k rodině Bourbonů, kterým spravoval rodinné jmění, se už sběru zkamenělin začal věnovat soustavně.
Hledáním zkamenělin zaměstnával několik skalníků. Platil jim týdenní mzdu, ale jakmile se tito nechali přeplácet za nálezy od jiných pražských sběratelů, propustil je ze stálé mzdy a dále platil jen za nálezy (protože se nepoškození trilobiti dali prodat za velmi slušný peníz a pravých byl nedostatek, brzy se našli padělatelé, kteří začali "zkameněliny" vyrábět - nezkušený sběratel se tak dal snadno ošálit).
Už v roce 1846 obsahovala Barrandova sbírka několik set zkamenělin, mezi kterými bylo ještě mnoho dosud nepopsaných druhů. Barrand se dal do práce a začal třídit, určovat a popisovat své nálezy a vše s podporou hraběte Chamborna vydávat ve velkém díle "Systeme silurien du centre de la Boheme".
To se nelíbilo některým domácím učencům a snažili se být na tomto poli první. V roce 1847 vydali Havle a Corda spis o českých trilobitech, ale chvat se na díle nepříznivě podepsal a toto neobstálo před přísnou vědeckou kritikou.
Barrande pracoval dále ve svém bytě na malé straně a když mu při sepisování posledního dílu své práce došly latinská a řecká jména neváhal a zkamenělinám začal dávat názvy české. Byl sice za to geology kritizován (v roce 1881 bylo v Bologni usneseno, že jména přírodnin mohou být jen latinská či nanejvýš latinizovaná), ale Barrande od svého nápadu neustoupil a tak se ve světě zkamenělin setkáváme se jmény: Vlasta, Slava, Kralovna, Panenka, Pantata, Maminka, Synek, Tetinka, Babinka a pod.
Poslední rok svého života Barrande začal viditelně scházet. Objevila se hluchota a také chůze se stávala obtížnější. Jednou, když se vracel z pravidelné procházky, ho na Újezdě postihla závrať a strážník ho musel dovést domů.
V roce 1883 onemocněl jeho pán hrabě Jindřich Chambord ve Frohsdorfu u Vídně a Barrande se tam přes své stáří ihned vypravil a hraběte zastihl ještě živého. Barrande se tam však sám nachladil a 5. října 1883 zemřel na zápal plic. Je pochován na hřbitově ve Frohsdorfu.
Své sbírky odkázal českému muzeu a navíc 10.000 zlatých na dokončení svého díla.

Na jeho počest - vedle desky na skále za Zlíchovem - byla na domě na Újezdě, kde bydlel, umístěna jeho busta od K. Lidického z r. 1969 a ve Skryjích odhalen bronzový pomník od sochaře Viléma Dobrovolného. V roce 1928 byla jeho jménem pokřtěna celá jedna pražská čtvrť - Barrandov.

Barrande a Jan Neruda

Dotkneme se ještě jedné stránky Barrandova života. Barrandovou posluhovačkou byla paní Nerudová, matka básníka Jana Nerudy. Seznámil se s ní v roce 1833 při práci na Křivoklátsku. Barrande si ji natolik oblíbil, že ji chtěl mít neustále u sebe a dokonce s ním byla i na jeho zahraničních cestách. To vedlo k hypotéze - dodnes nepotvrzené ani nevyvrácené - že Jan Neruda (nar. 9.7.1834) je vlastně synem Barrandovým.