Alexia Barlier découvre le théâtre à 14 ans en jouant Viola dans
La nuit des Rois de Shakespeare. Cette expérience est décisive et marque le début de sa passion pour la comédie, passion qu’elle nourrit pendant ses années de lycée en s’inscrivant aux cours préparatoires du Cours Simon. Ce sont ensuite les Cours Viriot puis le Laboratoire de l'Acteur dirigé par Hélène Zidi-Chéruy. Elle obtient en parallèle une Maîtrise de Communication et Théorie des Médias à la Sorbonne Nouvelle en 2005.
Son parcours la mène de la télévision, au théâtre et au cinéma. En 2009,
Alexia Barlier est l'héroïne de la série d'action
Kali pour Canal+. Elle tient aussi le premier rôle féminin face à Philippe Torreton dans
Tempête. En 2010 et 2011, elle est la co-équipière de Stéphane Freiss dans la nouvelle mini série de TF1
La Loi Selon Bartoli. Elle y incarne une chanteuse, jeune mère célibataire, rebelle et dotée d'un solide sens de la répartie. Le juge Bartoli, surpris puis séduit par son caractère et son excellent sens de l'analyse, l'engage à plein temps pour l'aider dans ses enquêtes.
