Après des études commerciales et de journalisme à Cracovie, il s'enrôle à l'école supérieure de théâtre de cette ville, dont il sortira en 1953. Il y fait surtout la rencontre de celui qui deviendra l'acteur principal du film d'A. Munk, De la veine à revendre (1960) : Bogumi Kobiela. C'est avec ce dernier qu'il fait ses débuts professionnels à Gdynia. Leurs carrières ne se sépareront jamais tout à fait et ils créeront ensemble le théâtre satirique étudiant Bim-Bom, puis le théâtre Rozmów, pour lequel ils seront à la fois metteurs en scène et acteurs, tout en interprétant souvent les mêmes films. Cybulski obtient son premier emploi au cinéma dans Une fille a parlé d'Andrzej Wajda (1955), où il tient le petit rôle de Kostek, et c'est Wajda qui, deux ans plus tard, fait de lui une vedette internationale avec Cendres et Diamant (1958). Le regard myope derrière ses lunettes sombres, il y est « le symbole d'une génération écurée de sang, stupéfaite d'avoir échappé au massacre et meurtrie ..., un être humain prisonnier et victime d'un monde de haine et de violence, un diamant dans la cendre » (M. Martin).La fortune de Cybulski suit celle du film le plus grand succès international du cinéma polonais d'après-guerre et il se retrouve incarner le désarroi de toute une génération, sa gaucherie et sa vulnérabilité. Jamais plus il ne sera le jeune premier banal qu'on attend encore de lui ; il investira chacun de ses rôles d'une étrangeté essentielle au monde qui imposera la comparaison avec James Dean, Marlon Brando ou Gérard Philipe. Dans Train de nuit de Jerzy Kawalerowicz (1959), les lunettes noires qui vont devenir sa marque distinctive abritent le mystère d'une personnalité qui demeurera secrète. Avec Au revoir, à demain de Janusz Morgenstern (1960), il écrit, en collaboration encore avec Kobiela, un film qui est le fruit de leur longue expérimentation théâtrale commune. La même année, Wajda recentre habilement son image en faisant de lui un aîné un peu désabusé de la nouvelle génération qu'il met en scène dans les Innocents Charmeurs.Après avoir participé en France à une curieuse fable de Jacques Baratier, la Poupée (1962), où il tient le double rôle d'un dictateur sanguinaire et du révolutionnaire idéaliste qui assume sa place, il interprète dans le sketch polonais de l' Amour à vingt ans (Wajda, 1962) un de ses plus beaux personnages (auquel Wajda donne son surnom familier : Zbyszek), celui d'un ancien combattant, héros quasi involontaire d'un banal fait divers, qui découvre avec amertume que ses souvenirs n'intéressent plus personne et que l'avenir appartient à ceux qui ont vingt ans. Avec Giuseppe à Varsovie (S. Lenartowicz, 1964), Cybulski explore une voie cinématographique nouvelle, celle de la comédie. Il s'y illustrera superbement la même année avec le Manuscrit trouvé à Saragosse de Wojciech Has, où il est un jeune ahuri confronté aux machinations macabres imaginées par Jan Potocki. Ses derniers films marquent la volonté de renouveler son image et d'élargir ses activités, même si son rôle dans Salto (T. Konwicki, 1965) peut sembler une quintessence de sa présence à l'écran. Cybulski est mort à la fin du tournage du Meurtrier laisse un indice (A. ¿Scibor-Rylski, 1967) : il tentait de prendre en marche le train pour Varsovie... un exercice qu'il avait pratiqué plusieurs fois à l'écran ! Bien que son nom n'y soit jamais prononcé, c'est de toute évidence à la disparition de Cybulski que renvoie le film de Wajda Tout est à vendre (1968).
