Die kanadische Sopranistin Barbara Hannigan studierte an der Universität von Toronto bei Mary Morrison und am Konservatorium in Den Haag bei Meinard Kraak. Bei Neil Semer nahm sie Privatunterricht. Sie studierte außerdem am Banff Centre for the Arts, dem Steans Institute for Young Artists in Ravinia und dem Centre d’arts Orford.

Nebst zahlreichen Auftritten mit den Berliner Philharmonikern gastierte sie unter anderem beim London Symphony Orchestra, dem New York Philharmonic, dem Orchester des Bayerischen Rundfunks, dem Cleveland Orchestra, dem Oslo Philharmonic sowie dem Los Angeles Philharmonic, dem l'’Orchestre National de France, dem Philharmonia Orchestra (London), dem Orchester der Pariser Oper und dem Nederlands Philharmonisch Orkest. Außerdem trat sie mit dem Ensemble Intercontemporain, dem Ensemble Modern sowie der London Sinfonietta und dem AskoSchönberg Ensemble auf. 

Sie erntete großen Beifall für ihre Interpretation von Ligetis Mysteries of the Macabre, eine Gewalttour für Sopran und Orchester, mit der sie bei den Salzburger Osterfestspielen zu hören war. Mit diesem Werk trat sie auch am Lincoln Centre in New York, an der Berliner Philharmonie, in der Walt Disney Hall in Los Angeles, im Amsterdamer Concertgebouw, im Wiener Konzerthaus sowie auf einer Tournee durch Europa und Nordamerika auf. Barbara Hannigan interpretierte auch andere Vokalwerke von Ligeti. 2003 debütierte sie bei den BBC Proms mit seinen Aventures und Nouvelles Aventures  mit der London Sinfonietta unter Leitung von Peter Eötvös. Weitere Aufführungen erfolgten am Lincoln Center in New York. In Ligetis Requiem war sie bei den Salzburger Festspielen mit den Bamberger Symphonikern unter Jonathan Nott zu hören. Dieses Werk führte sie auch mit den Berliner Philharmonikern unter Peter Eötvös und mit dem Orchester des Bayrischen Rundfunks unter Esa-Pekka Salonen auf. 2009 sang sie das erste Mal am Brüsseler Opernhaus La Monnaie den Gepopo und die Venus in La Fura dels Baus' neuer Produktion von Ligetis Le Grand Macabre. Als Gepopo war sie auch in einer Neuproduktion mit den New Yorker Philharmonikern unter Leitung von Douglas Fitch am Lincoln Center zu hören.

Auch die Correspondances  für Sopran und Orchester von Dutilleux gehören zu einem in ihrem Repertoire bevorzugten Werk. Dieses Werk hat sie mehr als fünfundzwanzig Mal mit verschiedenen Orchestern gesungen: den Berliner Philharmonikern unter Simon Rattle, dem niederländischen Radio Symphonie Orchester unter Reinbert de Leeuw, dem Oslo Philharmonic unter Jukka-Pekka Saraste, dem City of Birmingham Symphony Orchestra unter Sakari Oramo bei den 2005 BBC City Proms, dem Helsinki Philharmonic Orchestra unter Esa-Pekka Salonen, dem Orchestre National de France unter Kurt Masur und dem Toronto Symphony Orchestra unter Peter Oundjian sowie am Palais Garnier mit dem Orchester der Pariser Oper und Oliver Knussen.

Ihr Opernrepertoire umfasst Rollen wie die Lucia/The Rape of Lucretia , die Belinda/Dido und Aeneas , die Despina/Così fan tutte, Anne Truelove/The Rake’s Progress  sowie die Titelrolle in Janaceks Das schlaue Füchslein, aber auch Partien in Opern von Händel wie die Armida/Rinaldo und die Dalinda/Ariodante. Barbara Hannigan wirkte auch an zahlreichen Uraufführungen mit: in Passion von Pascal Dusapin beim Festival d’ Aix-en-Provence, als Saskia in Writing to Vermeer  von Louis Andriessen mit der Niederländischen Oper, als Liza in Wet Snow  von Jan van de Putte mit der niederländischen Nationale Reisopera, in der Solo-Oper für Sopran, Film und Elektronik One von Michel van der Aa, als Despina in Signor Goldoni von Luca Mosca am Teatro La Fenice in Venedig sowie als Gabrielle in der Weltpremiere von The Bitter Tears of Petra von Kant von Gerald Barry an der English National Opera. Für ihre Stimme komponierte Gerald Barry auch La plus forte, eine Vertonung von Strindbergs Drama Die Stärkere für Sopran und Orchester, die 2006 in Paris konzertant uraufgeführt wurde und kürzlich in London, Toronto und Amsterdam zu hören war.  

Sie arbeitete mit Dirigenten wie Reinbert de Leeuw, Esa-Pekka Salonen, Pierre Boulez, Sir Simon Rattle, Thomas Ades, Kurt Masur, Jukka Pekka Saraste, Ingo Metzmacher, Alan Gilbert, Susanna Malkki, Peter Oundjian, Oliver Knussen, Jonathan Nott, Peter Rundel, Michael Gielen und Peter Eötvös. Einige Jahre war sie mit Maurizio Pollini auf Tournee. In seiner Konzertreihe Progetto Pollini sang sie Werke von Luigi Nono (erst kürzlich auch an der Mailänder Scala). Sie durfte mit Komponisten wie György Ligeti, Louis Andriessen, Pascal Dusapin, Gerald Barry, Karlheinz Stockhausen, Peter Eötvös, Oliver Knussen und Henri Dutilleux zusammenarbeiten.