Kazimierz Barburski participe aux Jeux olympiques de 1968 à Mexico et remporte la médaille de bronze avec l'équipe de l'épée masculine composé de Bohdan Andrzejewski, Henryk Nielaba, Michal Butkiewicz et Bohdan Gonsior. Il est aussi médaillé d'argent en épée par équipe aux Championnats du monde d'escrime 1970.