Agnieszka Grochowska nació el 31 de diciembre de 1979 en Varsovia. Se graduó de la Academia Nacional de Arte Dramático de Varsovia en 2002 y en 2003, comenzó a trabajar en el Studio Theatre de Varsovia.[2]
Ganó el Premio Shooting Stars 2007. Por su papel en Shameless (2012), recibió el Premio de la Academia Polaca a la Mejor Actriz, mientras que sus actuaciones en The Welts (2004), In Darkness (2011) y Walesa. Man of Hope (2013) le valió tres nominaciones adicionales. Grochowska también fue reconocida como Mejor Actriz por su papel en la película de comedia noruega Upperdog (2009) en los Premios Amanda,[3] y recibió los Premios del Festival de Cine Polaco por Trzy minuty. 21:37 (2011) y Obce niebo (2015). Fue nominada al Premio Kanon, otorgado en el Festival Internacional de Cine Kosmorama en Trondheim.[4] Sus otros papeles notables incluyen a Julia en Just Love Me (2006) y Joanna en Expecting Love (2008). En el drama musical Teen Spirit del 2018, donde interpretó a la madre del personaje de Elle Fanning, Marla.
Obtuvo la Cruz de Oro al Mérito y la Medalla de Bronce al Mérito a la Cultura - Gloria Artis del gobierno polaco por sus contribuciones a la cultura polaca.[5]
Desde 2004 está casada con el director Dariusz Gajewski . En 2012 nació su primer hijo, Władysław, y en 2016 el segundo, Henryk.[6]
En 2023 estrenó como protagonista la película Día de la Madre dirigida por Mateusz Rakowicz.[7]