Baranyi Tamás 2010-ben szerzett diplomát az Eötvös Loránd Tudományegyetem történelem és amerikanisztika szakján. 2011-től a Terror Háza Múzeum történész munkatársaként dolgozott, majd 2012 és 2015 között az intézmény kutatási vezetőjeként. 2018-ban védte doktori disszertációját az ELTE Új- és Jelenkori Egyetemes Történelem Tanszékén, melynek témája a magyar külpolitikai mozgástér a hidegháború enyhülésének korszakában. 2013 és 2019 között ugyanezen a tanszéken külső oktatóként adott elő. 2015 és 2020 között az Antall József Tudásközpont kutatási vezetőjeként dolgozott. 2019 óta a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Nemzetközi Tanulmányok tanszékén egyetemi adjunktus.

2020 februárja óta a Külügyi és Külgazdasági Intézet stratégiai igazgatóhelyettese. Kutatási területe az Egyesült Államok története, a hidegháború története, a külpolitikai stratégia, és a transzatlanti kapcsolatok. 2023-tól a Magyar Külügyi Intézet (MKI) stratégiai igazgatója.