Выпускник Ленинградского хореографического училища, ныне Академии балета имени Вагановой, он до эмиграции выступал в Ленинградском театра оперы и балета.
Карьера советского танцора продолжалась семь лет. В 1974 году Барышникова во время гастролей в Канаде пригласили в труппу «Американского театра балета». Он принял приглашение и стал «невозвращенцем».
После эмиграции он в том же году дебютировал в спектакле Американского театра балета. В «Жизели» он танцевал с Натальей Макаровой, эмигрировавшей в 1970 году. Выступление прошло с большим успехом.
Кроме театральной сцены, известен по нескольким работам в кино. Занимается также фотографией и коллекционированием живописи.