Actriz francesa, nacida en 1989 en París. Agathe Bonitzer nace en una familia muy vinculada al cine. su padre es el crítico, director y guionista Pascal Bonitzer, y su madre, la directora sophie Fillières. La joven Agathe da sus primeros pasos delante de la cámara con tan solo ocho años en Tres vidas y una sola muerte, de raoul ruiz en 1996.

Ya adolescente, participa en 2003 en la comedia de su padre, Petites coupures, y también en Un homme, un vrai, de los hermanos Larrieu, y en Les sentiments, de noémie Lvovsky. decide entonces inscribirse en el conservatorio de Arte dramático e inicia un curso de letras modernas en la Universidad de La sorbonne.

Colabora con Christophe Honoré en La Belle Personne, junto a Louis Garrel, y posteriormente actúa al lado de chiara Mastroianni en Un chat est un chat dirigida por su madre, sophie Fillières. En 2010, la película Bus Palladium le permite actuar en una producción destinada a un público más amplio. En 2012, aparece en Una botella en el mar de Gaza, donde actúa por primera vez en una lengua extranjera (hebreo), y en À moi seule, centrada en la compleja relación entre una mujer raptada y su secuestrador. Al año siguiente, obtiene un papel en Un cuento francés, de Agnès Jaoui, y en La religiosa, de Guillaume nicloux. En 2016, su padre le ofrece el papel protagonista en Tout de suite maintenant y se pone bajo la dirección de Ado Arrietta en Bella Durmiente, donde interpreta al hada Gwendoline.