Soldato nel 4° Reggimento del Genio, partecipò alle operazioni belliche sul fronte occidentale. Rientrato dalla Francia dopo l'armistizio, Barbolini a Sassuolo aveva aderito al Partito comunista, che lo incaricò di organizzare la Resistenza sull'Appennino tosco emiliano. Per l'impulso dato da Barbolini, dalle prime formazioni partigiane nacque quella che sarebbe diventata, sotto il suo comando, la 1a Divisione "Ciro Menotti". "Peppino" e i suoi partigiani furono protagonisti di epiche imprese, nel corso delle quali, nel marzo del 1944 a Cerré Sologno (RE), Barbolini fu gravemente ferito. Questo non gli impedì (dopo essere stato curato nella canonica di don Vasco Casotti, a Febbio), di riprendere la lotta e di essere tra i protagonisti della costituzione e della difesa - dal 18 giugno al 2 agosto 1944 - della "Repubblica di Montefiorino".
Per il suo eroismo Barbolini, che era stato decorato dagli americani della "Bronze Star" e che ha ricevuto il grado di tenente colonnello dell'Esercito italiano, ha ottenuto la nostra massima ricompensa al valor militare con la seguente motivazione: "Soldato del Genio in servizio all'8 settembre 1943, distruggeva il materiale militare rimasto in caserma per non farlo cadere nelle mani del nemico e, scosso da fiero sdegno, diveniva partigiano dando durante tutto il periodo della lotta, continue prove di sublime valore e di fervida fede nei destini della Patria. Organizzato un reparto volontario, in un superbo slancio di generoso altruismo, lo conduceva in soccorso di compagni che stavano per essere sopraffatti da soverchianti forze avversarie e, azionando personalmente un'arma automatica pesante, riusciva a spezzare il cerchio nemico, salvandoli da sicuro sterminio. Durante un addiaccio dei suoi uomini che stavano per essere colti nel sonno da preponderanti forze avversarie giunte di sorpresa a pochi metri, faceva fronte da solo con prontezza e decisione alla gravissima insidia, aprendo il preciso fuoco di una mitragliatrice. Ferito gravemente ad un braccio non desisteva dalla lotta e continuava a falciare con le sue raffiche il nemico. Colpito una seconda volta, in un superbo sforzo di suprema volontà, azionava l'arma col mento non potendo servirsi delle mani e del braccio straziati e sanguinanti per le ferite, fino a che privo di forze, si abbatteva sulla mitragliatrice, mentre aleggiava il successo. La sua forte fibra, stremata ma non spezzata, dopo tre mesi di inaudite sofferenze lo restituiva a più tenace lotta coi compagni che lo vollero loro capo. Comandante di Divisione, valoroso tra i valorosi, la guidava in epici vittoriosi combattimenti, infliggendo al nemico gravissime perdite. Mutilato, figura leggendaria di valoroso combattente, due volte fregiato al valore dagli alleati ammirati da tanto ardire, ha legato il suo nome alle più audaci imprese della locale guerra partigiana".
Una via di Modena porta oggi il nome di Giuseppe Barbolini. A lui e alla sorella Norma (deceduta nel 1993 e che era stata prima staffetta e poi partigiana combattente in una Brigata che portava il nome del fratello), è intitolato a Modena un importante "Fondo" di documenti sulla Resistenza nel Modenese, conservato all'Istituto storico della Resistenza e della Società contemporanea.