Aktorka teatralna i filmowa, pedagog. Profesor Akademii Teatralnej w Warszawie.
W 1960 roku ukończyła Wydział Aktorski krakowskiej PWST. Debiutowała w 1960 roku w Teatrze Groteska w Krakowie. Należała również do zespołu Teatru 13 Rzędów w Opolu Jerzego Grotowskiego. Wystąpiła w pierwszym wariancie Akropolis oraz zagrała rolę Tarudanta w Księciu Niezłomnym. Od 1972 roku jest w zespole Teatru Współczesnego w Warszawie. Pracowała z wybitnymi reżyserami teatralnymi: Erwinem Axerem, Maciejem Englertem, Jerzym Grotowskim, Jerzym Jarockim, Helmutem Kajzarem, Krystianem Lupą, Krzysztofem Warlikowskim oraz filmowymi: Krzysztofem Kieślowskim, Tadeuszem Konwickim, Andrzejem Wajdą, Krzysztofem Zanussim i innymi. Grała m.in. w takich filmach jak: Życie rodzinne, Rok spokojnego słońca, Cwał Krzysztofa Zanussiego, Dekalog I Krzysztofa Kieślowskiego oraz Wesele, Panny z Wilka, Katyń Andrzeja Wajdy. Bardzo ważne są dla niej spotkania z publicznością, na których m.in. czyta wiersze wybitnych poetów.
W 1993 roku ukazała się jej książka 31 dni maja, w 2004 roku Pejzaż. Rozmowy z Mają Komorowską Barbary Osterloff, a w 2014 roku Pytania, które się nie kończą – napisana z T. Sobolewskim. W 2017 roku ukazał się Pejzaż. Rozmowy z Mają Komorowską dawne i nowe Barbary Osterloff.
Laureatka wielu nagród, m.in. w 2011 roku otrzymała Krzyż Wielki Orderu Odrodzenia Polski.
Od 2019 roku członkini honorowa ZAiKS-u.