Née à Ixelles (Bruxelles) en 1928, Agnès Varda passe sa petite enfance en Belgique avec ses quatre frères et soeurs. La guerre en 1940 pousse la famille jusqu’au sud de la France. Adolescence à Sète puis à Paris - baccalauréat – cours à l’École du Louvre et le soir à l’École de Vaugirard en section photographie.
Depuis 1951, elle vit à Paris 14e, rue Daguerre.
Agnès Varda devient photographe de Jean Vilar à la création du festival d’Avignon en 1948, puis de la troupe TNP, Théâtre National Populaire, dont Gérard Philipe fut une figure emblématique. Elle réalise sa première exposition personnelle en 1954 dans la cour de sa maison, puis de nombreux reportages photographiques notamment en Chine et à Cuba. Au gré de ses voyages ou de ses rencontres, elle réalise des portraits d’anonymes ou de personnalités de son temps.
En 1954, Agnès Varda passe au cinéma sans aucune formation. Elle crée alors la société Ciné-Tamaris (une coopérative) pour produire et réaliser son premier long métrage, La Pointe courte, qui lui vaudra le titre de « Grand-mère de la Nouvelle Vague ».
Ses films les plus connus sont : Cléo de 5 à 7, Le Bonheur, Sans toit ni loi (Lion d’Or à la Mostra de Venise, en 1985), Jacquot de Nantes, Les Glaneurs et la glaneuse (qui connuit une "suite" : Deux ans après).
Mariée avec le cinéaste Jacques Demy (disparu en 1990), elle a élevé avec lui Rosalie Varda-Demy, devenue créatrice de costumes et Mathieu Demy, comédien et réalisateur.
Ils ont passé plusieurs années à Los Angeles, où Agnès a d’abord tourné dans les années 1960 Lions Love (…and Lies), Oncle Yanco, Black Panthers, puis, dans les années 1980, Mur murs et Documenteur. En 2003, Agnès Varda commence sa 3è carrière d’artiste plasticienne.
Ses installations sont exposées lors des Biennales de Venise et de Lyon, au S.M.A.K. de Gand, à la Fondation Cartier pour l’Art Contemporain et à la Galerie Martine Aboucaya à Paris, au CRAC de Sète, à la 41e édition de Basel Art Fair.
En 2007, une exposition dans la chapelle Saint-Charles à Avignon : Je me souviens de Jean Vilar, témoigne des grandes années du festival.
En 2008, Les Plages d’Agnès, auto-biofilmographie poétique et ludique a trouvé écho dans le public et obtient le César du Meilleur Documentaire en 2009.
En juin 2010, la galerie Nathalie Obadia à Bruxelles a exposé la série des Portraits brisés.
En 2010 et 2011, elle réalise une série documentaire Agnès de-ci de-là Varda, 5 épisodes de 45 minutes qui seront diffusés sur ARTE en décembre 2011. Ce sont des chroniques très libres de voyages, de rencontres avec des artistes célèbres ou moins connus ainsi que des échanges sur l’art contemporain.
En mars et avril 2012 le CAFA Art Museum de Pékin et le Hubei Art Museum de Wuhan en Chine ont exposé les photographies qu’Agnès avait prises lors de son voyage en Chine en 1957, jusqu’alors inédites, ainsi que plusieurs de ses installations contemporaines.
De juin à août 2012, elle participe à la grande manifestation artistique « Le Voyage à Nantes » avec deux nouvelles installations vidéo : Des chambres en ville.
Au fil de ses expositions et installations, on découvrit aussi Patatutopia, ses photographies La Cheminée patate et la série Patates coeurs. En 2017, avec JR, elle signe un road movie documentaire qui réunit son goût du portrait et de la performance artistique au coeur de notre quotidien : Visages, villages.