Cuando era adolescente, Barbara Marten asistió a la Escuela de Música y Arte Dramático de Londres, pero tuvo que dejar la actuación y trabajar durante dos años como maestra. Pero volvió al escenario cuando se unió a un grupo de teatro en Coventry y luego a una compañía de giras con sede en Doncaster, con la que viajó por Yorkshire, montando obras de teatro contemporáneas. Marten ya había aparecido en algunas series y películas desde principios de los 80, pero fue hasta 1997, cuando se unió al elenco de Casualty, que ganó verdadero reconocimiento. Permaneció con la serie durante dos años con el que es posiblemente por su papel televisivo más conocido: el de la enfermera Eve Montgomery. Desde entonces, apareció en muchos dramas populares, como Silent Witness, en 2006, The Bill en varios personajes desde 1995 hasta el 2006 y, en el 2013, en el drama de época The Mill como la luchadora contra la esclavitud Hannah Greg. En 2020 aparece en la cinta de terror Presencias del mal.