Alexia Barlier es una actriz francesa y neozelandesa nacida y criada en París. De madre neozelandesa, bailarina de ballet, y padre francés, comerciante de arte, se crió en ambas culturas y en casa hablaban tanto francés como inglés. Dio sus primeros pasos en el teatro a los 14 años en la escuela y con 18 fue fichada para su primera participación en el largometraje 24h in the Life of a Woman, con Michel Serrault y Bérénice Béjo. Desde entonces ha trabajado en un sinfín de largometrajes franceses, obras teatrales, películas y series de televisión en los que ha desempeñando papeles principales. El público francés la conoce por su interpretación de Magda, la amante de Daniel Auteuil, en Conversaciones con mi jardinero, dirigida por Jean Becker, y por ser el personaje principal en la serie de acción para televisión de Canal+, Kali, así como por su interpretación de Eva Blum, la agente de policía de investigación de la popular serie de televisión Falco (TF1) durante cuatro temporadas.

El 2015 fue un año muy movido para Alexia. Tras rodar la comedia francesa Tout Schuss junto a José Garcia (Ahora me ves…) fue fichada por Paramount Pictures para 13 Horas: Los soldados secretos de Bengasi de Michael Bay. En 13 Horas, Alexia encarna a la inteligente y valiente funcionaria de inteligencia de la CIA, Sona Jilliani, junto a John Krasinski y James Badge Dale. Poco después rodó la película de acción para televisión Imposture para la cadena francesa France 2. Este ambicioso proyecto, de la misma guisa que Perdida y El talento de Mr. Ripley, le otorgó su primer papel de villana.