Passionné par le piano dès l’âge de 5 ans, Paul-Marie Barbier entre au conservatoire de Vannes à 10 ans, d’où il sortira une petite dizaine d’années plus tard avec plusieurs certificats de Fin d’Etudes Musicales en piano, percussions et harmonie. Suivant les conseils de ses professeurs, il part à Paris étudier le jazz et plus particulièrement le vibraphone avec Philippe Macé au conservatoire du 9ème, puis au CNR de Paris. Une rencontre très importante avec Pierre Kamlo Barré, guitariste et compositeur, en 2002, lui fera découvrir Django Reinhardt. Pierre Kamlo Barré le met également sur scène, au sein de son trio, avec Franck Winterstein et Claude Mouton. Paul-Marie fréquente assez rapidement le milieu du théâtre.
Ainsi, en 2003, il remporte avec la compagnie du Hameçon le Prix Paris Jeunes Talents pour la création de la pièce (musicale) Kids de Fabrice Melquiot. En 2003, il rencontre Pierre Notte pour qui, il transcrit et arrange une comédie musicale. Il reprend également avec Pierre et Marie Notte le spectacle J’existe (foutez moi la paix).

Parallèlement, il poursuit le jazz manouche avec le Kamlo Quartet, mais aussi avec Rodolphe Raff Alli, et plus récemment avec Hervé Pouliquen, Hervé Legeay, et Fred Loiseau. Une expérience electro avec Colin Ozanne et de Walter Smith project le fait jouer au Chat Noir, à la Bellevilloise et à la Flèche d’Or. En mars 2007, Paul-Marie crée son trio jazz, le PMB trio avec Pierre Kamlo Barré aux guitares et Matthieu Bloch à la contrebasse. Un disque, saison 1, est enregistré au studio Labroue à Paris. Suite à cet enregistrement, le trio part en tournée en Arabie avec des dates à Doha, Dubaï, Abou Dhabi et Mascate.
Depuis mars 2008, le PMB trio est en Résidence au Théâtre des Déchargeurs. Aujourd’hui une nouvelle formation compose le PMB trio, Paul-Marie Barbier est entouré de Mathieu Bloch à la contrebasse, Laurent Guillet à la guitare s’est joint à eux et David Georgelet à la batterie en invité. Le nouvel album du PMB trio Good Bye Hedgehog est sorti en février 2009.
Paul-Marie est actuellement en résidence de création avec Fabrice Melquiot pour la mise en scène de sa pièce Kids. Ensemble, ils vont également créer une nouvelle pièce Tarzan Boy présentée en février 2010 au TnBA puis à Annecy et Lorient.