Agnese Nano è nata a Roma il5 novembre 1965. La sua carriera di attrice comincia con il debutto nel 1988 con Domani accadrà di Daniele Luchetti. Nello stesso anno è  partecipa al film Nuovo cinema Paradiso di Giuseppe Tornatore, premiato nel 1990 con il Premio Oscar, come miglior film straniero.
Nel 1992 interpreta il ruolo della protagonista nella soap opera Edera, riscontrando un abbondante successo. Tra il 1998 e il 2000 lavora ancora per la televisione partecipando alla serie tv Incantesimo 1 e 2, interpretando il ruolo della protagonista Barbara Nardi.
Nel 2006 prende parte al film Il mio miglior nemico, diretto da Carlo Verdone, dove interpreta il ruolo della moglie del protagonista Achille de Bellis.