Варвара Мясникова родилась 22 сентября (5 октября по новому стилю) 1900 года в Санкт-Петербурге.
Отец - Сергей Мясников, работал в страховом агентстве. Мать - Анастасия Константиновна (1877-1942), домохозяйка.
Старший брат - Алексей Мясников (ум. в 1942 году), художник, работал в Эрмитаже.
Мать и старший брат Варвары Мясниковой погибли во время блокады Ленинграда.
В 1918 году окончила женскую гимназию. Далее училась в Петроградском институте живого слова. Работала в Народном комиссариате просвещения инструктором. Позже преподавала художественное чтение в школе рабочей молодежи. Училась в театральном институте, однако бросила в на 4-м курсе в 1923 году.
В 1922-1925 годах - актриса Экспериментального театра, затем - Ленинградского Большого драматического театра им. М. Горького.
Занималась в мастерской Бориса Зона. В 1925-1928 годах работала в Большом драматическом театре. С 1928 - актриса киностудии «Ленфильм».
В 1949-1959 годах работала в Театре-студии киноактера и на киностудии «Мосфильм», играла в спектаклях «Глубокие корни» - Алиса; «Остров мира» - диктор. В кино начала сниматься с 1927 года, дебютировав в роли Ольги в картине «Парижский сапожник».
Звездным часом для актрисы стало приглашение на роль Анки-пулеметчицы в фильм «Чапаев» режиссеров Георгия и Сергея Васильевых.
Картина вышла на экраны в 1934 году и сразу прославила актрису на весь СССР.
Роль Анки стала ее визитной карточкой на всю жизнь.
Муж - Сергей Дмитриевич Васильев (1900-1959), советский российский актёр, кинорежиссёр, сценарист,
Народный артист СССР, Лауреат двух Сталинских премий первой степени. Познакомились на съемках фильма «Чапаев».
Поженились в 1934 году. В браке родилась дочь, которую также назвали Варвара, она окончила химический факультет университета, работала химиком.
Развелись в 1947 году.
Позже Сергей Васильев женился
на актрисе Галине Водяницкой.
В 1937 году сыграла главную роль в военном фильме Георгия и Сергея Васильевых «Волочаевские дни» (Маша) о разгроме японских интервентов в годы гражданской войны.
В 1967 году при восстановлении фильма ее роль озвучила Клара Лучко.
Одновременно с работой в кино вела концертную деятельность, гастролируя с артистическими бригадами по стране.
В 1947 году на экраны вышел фильм-сказка «Золушка», поставленный на киностудии «Ленфильм»
режиссёрами Надеждой Кошеверовой и
Михаилом Шапиро.
Она сыграла фею.
С 1947 года, после развода с мужем - режиссером Сергеем Васильевым - жила в Москве.
Занималась общественной деятельностью, была секретарем партийной организации «Мосфильма».
Исполнила еще несколько небольших ролей в кино, последнюю - в 1959 году в фильме «Муму».
Умерла 22 апреля 1978 года в Москве. Похоронена на Серафимовском кладбище Санкт-Петербурга рядом с братом.