En su pueblo natal realizó los primeros estudios y se graduó de Bachiller en Letras y Ciencias en el Instituto de Segunda Enseñanza de La Habana en 1925. Dos años después, con el canto "Rapsodia patria", alcanzó la Flor Natural en los Juegos Florales organizados por la Secretaría de Instrucción y en 1930 su "Canto al soldado invasor" obtuvo el segundo premio en los Juegos Florales organizados por la Asociación de la Prensa. Siendo estudiante universitario, tomó parte activa en la lucha contra la dictadura de Machado, militó en el Directorio Estudiantil Universitario y durante varios meses sufrió prisión en el Castillo del Príncipe. En 1931 dirigió el órgano de los estudiantes Cuba Libre y en el diario El Mundo publicó el reportaje político autobiográfico "105 días huyendo", que alcanzó gran notoriedad y sirvió para denunciar la represión machadista. Tras la caída de esta dictadura, fue uno de los firmantes de la Proclama del 4 de Septiembre en el Campamento Militar de Columbia. Su libro de poemas Sed recibió, de forma compartida, el Premio Nacional de Poesía (1935). En 1938 logró graduarse de Doctor en Filosofía y Letras en la Universidad de La Habana. Por este tiempo era una de las principales figuras de la organización Izquierda Revolucionaria. En 1950 su ensayo La estructura del mundo biofísico obtuvo el Premio Nacional de Filosofía. Fue Profesor de Lógica y de Introducción a la Filosofía en el Instituto de Segunda Enseñanza de La Habana y Profesor de Filosofía Moral, en calidad de adscripto, en la Universidad de La Habana, así como Profesor de la Escuela Superior de Guerra hasta el golpe de estado de 1952, en que renunció. De inmediato  se opuso a la dictadura de Batista, fundó el Movimiento Nacional Revolucionario y en abril de 1953, al frente de un grupo de jóvenes, organizó un complot para tomar por la fuerza el Campamento Militar de Columbia. Por este hecho fue detenido, torturado y sancionado a dos años de prisión, que hubo de cumplir en el Castillo del Príncipe y en el Presidio de Isla de Pinos. Durante el período prerrevolucionario dirigió también el mensuario Social Mundo, el semanario satírico Kayuco y la Revista Cubana de Filosofía, colaboró en el suplemento literario del Diario de la Marina, Revista de Avance, Alma Mater, Bohemia, Anales de la Academia Nacional de Artes y Letras, Cuadernos de la Universidad del Aire, Revista de La Habana, Universidad de La Habana, El Periodismo en Cuba, Revista de los Estudiantes de Filosofía, Isla. Al servicio de los intereses cubanos, Letras Güineras, Proa (Artemisa) y Ariel (Guanabacoa.). Poemas suyos aparecieron en la Antología Cincuenta años de poesía cubana 1902-1952 (1952). Después del triunfo de la Revolución fue nombrado Embajador en Brasil y colaboró en Islas (S. Clara).

• Proa (poesía), 141 pp., 1927.
• Sed (poesía), 96 pp., 1937.
• Responso heroico (poesía), 23 pp., 1943.
• Estampa espiritual de Federico Nietzsche, 1844-1944 (crítica y ensayo), 19 pp., 1944.
• Los aforismos de Luz y Caballero (crítica y ensayo), 35 pp., 1945.
• Coyuntura histórica para una filosofía latinoamericana (filosofía), 1946.
• Estructura de la estructura (esquema para la filosofías de la estructura) (filosofía), 22 pp., 1948.
• Redescubrimiento de Dios (Una filosofía de la religión) (crítica y ensayo), 178 pp., 1956.

• Carbonell, José Manuel: "Rafael García Bárcena (1907)", en La poesía lírica en Cuba, , pp. 595-596, 1928.
• Caturla Bru, Victoria: "Redescubrimiento de Dios", Revista de la Biblioteca Nacional, pp. 202-203, abr-jul, 1957.
• Ichikawa Morín, Emilio: "Rafael García Bárcena: la filosofía dentro de la poesía", Revolución y Cultura, pp. 23-27, ene-feb, 1998.
• Jiménez-Grullón, Juan Isidro: "Análisis de un libro notable: Redescubrimiento de Dios", Islas, pp. 148-195, sep-dic, 1958.
• Piñera Llera, Humberto: "Acerca de un `redescubrimiento' de Dios", Revista Cubana de Filosofía, pp. 5-12, oct de 1956-jun 1957.