Британский актер Бенджамин Томас Барнс родился в Кембридже, Англия, в семье Патриции (Беккер), психотерапевта, и Томаса Барнса, профессора психиатрии. У него есть брат Джек. Его мать из Южной Африки, а отец англичанин.
Барнс учился в подготовительной школе Хоумфилда и Королевском колледже, независимых школах для мальчиков. Он начал играть в музыкальном театре, в том числе в Национальном молодежном музыкальном театре, и был участником бойз-бэнда Hyrise. В 2004 году он с отличием окончил Кингстонский университет, где изучал драму и английскую литературу.
В 2006 году Барнс сыграл Дакина в «Исторических мальчиках» на сцене и дебютировал на телевидении в сериале «Врачи» (2000). Его первым фильмом была «Звёздная пыль» Мэтью Вона (2007), а второй крупной ролью в кино стала эпопея «Хроники Нарнии: Принц Каспиан» (2008), в которой он сыграл принца Каспиана. Затем он снялся вместе с Джессикой Бил в фильме «Легкое поведение» (2008), сыграл главную роль в фильме Ола Паркера «Дориан Грей» (2009) и повторил свою роль, теперь уже в роли короля Каспиана, в «Хрониках Нарнии: Покоритель Зари» (2010).
В 2011 году он снялся вместе с Робертом Шиэном в роли братьев в фильме «Убить Боно» (2011). Также у него были главные роли в фильмах Слова (2012) и Большая свадьба (2013).
В 2015 году Барнс сыграл главную роль в фантастическом приключенческом фильме «Седьмой сын» (2014) с Джеффом Бриджесом и Джулианной Мур. В том же году он сыграл американского отца-основателя Сэма Адамса в мини-сериале History Channel «Сыны свободы» (2015).
В последующие годы он продолжал участвовать как в кино, так и в телевизионных проектах.
Недавно он сыграл роль Логана Делоса в «Мире Дикого запада» (2016–2018) и роль Билли Руссо в «Карателе» (2017–2019).
C 2021 года играет Билли Руссо в сериале Netflix «Тень и кость», адаптации серии фэнтезийных книг Ли Бардуго.