Seit ihrer Rolle als junge verklemmte Staatsanwältin in Jim McBrides Thriller "The Big Easy - Der große Leichtsinn" (1987) gehört sie zu den attraktivsten Schauspielerinnen Hollywoods: die etwas herbe Leinwand-Schönheit Ellen Barkin. Doch bis dahin war es für den blonden Vamp aus der Bronx ein weiter Weg. Nach ihrer Schauspielausbildung an der High School for the Performing Arts in New York, am Hunter College und in den New Yorker Actors Studio hält sich Ellen Barkin zunächst als Serviererin und als Nebendarstellerin in Off-Broadway-Produktionen über Wasser, bis sie 1982 in Barry Levinsons "Diner", eine Hommage an die USA der Fünfzigerjahre, neben Mickey Rourke und Steve Guttenberg in einer kleinen Nebenrolle ihr Kino-Debüt gibt.
Danach folgen kleine Auftritte in Filmen wie Bruce Beresfords "Tender Mercy" (1983), neben Hollywood-Star Paul Newman in dessen Drama "Harry & Sohn" (1984), in der Action-Komödie "Buckeroo Banzai - Die achte Dimension" (1983) und an der Seite von Timothy Hutton in Sidney Lumets Drama "Daniel" (1984). Ihr Auftritt als Stuntfrau ohne Erinnerung in Mary Lamberts Mystery-Thriller "Siesta" (1986) soll für ihr Leben eine entscheidende Bedeutung haben: Sie spielt an der Seite des irischen Charakterdarstellers Gabriel Byrne, den sie zwei Jahre später heiratet (1999 wird die Ehe geschieden). 1988 steht sie erneut mit "bad boy" Mickey Rourke in Walter Hills Actionfilm "Johnny Handsome" vor der Kamera. Hill besetzte sie 1995 übrigens auch in seinem Western "Wild Bill".
Barkin ist nun ein echter Star, kann sich die Drehbücher aussuchen, so spielt sie etwa die "femme fatale" in Harold Beckers "Sea of Love - Melodie des Todes" (1989), in dem sie Al Pacino betört, in der Körpertausch-Komödie "Switch - Die Frau im Manne", mit Jack Nicholson in der Komödie "Man Trouble - Auf den Hund gekommen" (beide 1991) und an der Seite ihres Mannes Gabriel Byrne in dem Jugendfilm "Das weiße Zauberpferd" (1992). Ihr vorerst letzter gemeinsamer Film, ein Jahr später trennen sich Barkin und Byrne.
Barkin ist nun immer wieder die Frau, die die Männer mit ihrer sexy Ausstrahlung betört, so in dem Agenten-Thriller "Bad Company" (1994), in dem sie den CIA-Agenten Laurence Fishburne um den Finger wickelt, und als Calamity Jane in Walter Hills Western "Wild Bill" (1995) - hier ist Jeff Bridges ihr Opfer. 1996 war Ellen Barkin als Radioansagerin in Tony Scotts eher langweiligen Sport-Thriller "The Fan" und im Jahr darauf als alkoholabhängige Ehefrau von John Savage in Lloyd Kramers Drama "Wie ein Vogel ohne Flügel" (1997) zu sehen.
Weitere Filme mit Ellen Barkin: "Blutiges Geld" (1988), "Fear and Loathing in Las Vegas" (1998, mit Johnny Depp und Benicio Del Toro, "Gnadenlos schön", "The White River Kid", "Mercy - Die dunkle Seite der Lust" (alle 1999), "Männerzirkus" (2001), "Palindrome", "Das Verhör" (Szenen gestrichen), "She Hate Me" (alle 2004), "Liebe ist Nervensache" (2005), "Ocean's Thirteen" (2007), "Gesetz der Straße - Brooklyn's Finest" (2009), "Shit Year" (2010).