Agathe de la Boulaye studierte an der Pariser Filmhochschule La fémis. Anschließend spielte sie vor allen Dingen Theater, bevor sie in einer kleinen Nebenrolle in dem 1995 veröffentlichten und von James Ivory inszenierten Historienfilmdrama Jefferson in Paris an der Seite von Nick Nolte, Greta Scacchi und Gwyneth Paltrow auf der Leinwand debütierte. International wurde sie vor allem durch ihre Darstellungen in Michel Vaillant und Alien vs. Predator bekannt. Daneben trat sie auch in mehreren europäischen Fernsehproduktionen auf.