Levinson și-a început cariera în industria de divertisment ca scriitor și producător pentru televiziune, unde și-a perfecționat abilitățile de povestitor. Prima sa reușită a venit cu filmul din 1982 „Diner”, o lucrare semi-autobiografică plasată în Baltimore-ul din 1959, care a evidențiat talentul său de a crea personaje autentice și relatable. Filmul a avut un succes critic, aducându-i lui Levinson recunoaștere pe scară largă și stabilindu-l ca o voce proeminentă în cinema-ul american. Aceasta a fost urmată de o serie de filme de succes care aveau să definească cariera sa, inclusiv „The Natural” (1984) și „Good Morning, Vietnam” (1987), ambele evidențiind versatilitatea sa ca cineast.
Una dintre cele mai semnificative realizări ale lui Levinson a venit odată cu lansarea filmului „Rain Man” în 1988, un film care nu doar că a captat inimile publicului din întreaga lume, dar a și primit multiple premii Oscar, inclusiv pentru Cel mai bun film și Cel mai bun regizor. Filmul a evidențiat performanțele extraordinare ale lui Dustin Hoffman și Tom Cruise și a subliniat abilitatea lui Levinson de a îmbina povestirea emoționantă cu interpretări captivante. Lucrul său la „Rain Man” i-a consolidat statutul de regizor de frunte în Hollywood și i-a adus recunoaștere internațională.
De-a lungul carierei sale, Barry Levinson a colaborat cu numeroși actori și regizori talentați, îmbogățindu-și astfel filmografia. Lucrările sale din „Sleepers” (1996) și „You Don't Know Jack” (2010) au demonstrat talentul său de a aborda teme grele, păstrând în același timp un profund simț al umanității.