Après des études de cinéma à Paris VIII, Laurence Ferreira Barbosa réalise, grâce au GREC (Groupement de Recherche et d'Essais Cinématographiques), son premier court métrage Paris - Ficelle, primé à Belfort. Suivront deux autres courts tout aussi remarqués, Adèle Frelon est-elle là ?, Grand Prix à Clermont-Ferrand en 1986 puis Sur les talus, nommé au César en 1987. Parallèlement à ces premiers travaux, elle est assistante réalisatrice aux côtés de Laurent Perrin ou Michèle Rosier.

En 1993, Laurence Ferreira Barbosa réalise son premer long métrage, Les Gens normaux n'ont rien d'exceptionnel, portrait émouvant et drôle d'une jeune femme dépressive qui se retrouve en hôpital psychiatrique. Co-écrit par Berroyer, Santiago Amigorena et Cédric Kahn -dont elle deviendra à son tour la co-scénariste-, ce coup d'essai, qui recueille les faveurs de la critique et du public, révèle une jeune actrice pleine de sensibilité, Valeria Bruni-Tedeschi. La cinéaste est ensuite choisie par Arte pour tourner un des volets de la collection Tous les garçons et les filles de leur âge.

Déjà au coeur de son premier opus, la question du rapport à la norme est un des thèmes centraux du deuxième, J'ai horreur de l'amour, vu à Cannes en 1997 dans la section Cinémas en France. Jeanne Balibar y campe un médecin désemparé face à deux patients, l'un hypocondriaque, l'autre séropositif. Laurence Ferreira Barbosa se lance ensuite dans l'ambitieux La Vie moderne (2000), dans lequel on suit en parallèle les destins de trois personnages en crise, l'un d'eux étant interprété par Isabelle Huppert. Après un nouveau téléfilm pour Arte, elle réalise une adaptation d'un roman de l'Américain Westlake, Ordo (2004), avec Marie-Josée Croze dans le rôle d'une actrice mystérieuse. Quatre ans plus tard, elle revient avec une chronique sur l'adolescence, Soit je meurs, soit je vais mieux, nouvelle exploration des frontières entre réalité et fantasmes.