Podczas wojny jako oficer gestapo był szefem tajnej policji we francuskim Lyonie. Wsławił się brutalnością i bezwzględnością (podobno osobiście brał udział w torturach, a w 1944 roku wysłał 44 żydowskie sieroty z domu dziecka do Auschwitz) i zyskał przydomek Rzeźnika z Lyonu.
Jednak jego historia jest niezwykła nie ze względu na działalność w czasach nazistowskich Niemiec, ale z powodu powojennej kariery. Po wojnie zwerbował bowiem Barbiego amerykański kontrwywiad wojskowy. Wraz z grupą innych Niemców pozyskanych przez Amerykanów zajmował się infiltrowaniem komunistycznych organizacji protestujących przeciw okupacji Niemiec przez zachodnich aliantów.
Kiedy o Barbiego zaczęła się upominać Francja, Amerykanie umożliwili mu ucieczkę do Argentyny, a potem do Boliwii. Tam żył jako Klaus Altman. Jego współpraca z USA podobno się zakończyła, choć według plotek miał zorganizować zabójstwo Che Guevary w Boliwii przez amerykański wywiad.
W styczniu 2011 r. na jaw wyszło, że w latach 1965 – 1966 Barbie współpracował także z niemiecką Federalną Służbą Wywiadowczą (BND). Według charakterystyki BND „miał prawdziwie niemieckie przekonania i był zdecydowanym wrogiem komunizmu". Jako agent o pseudonimie Orzeł był dla RFN dobrym źródłem informacji, także ze względu na jego powiązania z politykami prawicy w Boliwii. Kiedy Barbiem zainteresowała się niemiecka prokuratura, BND zrezygnowało z jego usług.
„Rzeźnik z Lyonu" mieszkał nadal w Boliwii, choć już w 1971 roku został zidentyfikowany przez znanych poszukiwaczy nazistów, Serge'a i Beate Klarsfeldów. Jego politycznym patronem był w tamtych latach boliwijski generał Luis Garcia Meza.