Agata Kulesza diễn xuất trên sân khấu của Nhà hát Kịch ở Warsaw trong các năm 1994-2011. Từ năm 2011, cô làm việc cho Nhà hát Ateneum ở Warsaw. Năm 2012, vai chính trong bộ phim Róża của đạo diễn Wojciech Smarzowski đã giúp cô mang về Giải Oscar Ba Lan ở hạng mục Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất. Tiếp nối thành công này, năm 2013, vai diễn Wanda trong bộ phim Ida cũng được giới phê bình đánh giá cao và giúp cô mang về nhiều giải thưởng cũng như đề cử.[2][3][4]

Agata Kulesza còn là một nhân vật truyền hình nổi tiếng. Cô là một thí sinh trong chương trình giải trí Dancing with the Stars phiên bản Ba Lan năm 2008. Cô xuất hiện rộng rãi trên các phương tiện truyền thông đại chúng sau khi chiến thắng cuộc thi này. Agata Kulesza cũng là người chiến thắng đầu tiên của chương trình mà đã quyên góp giải thưởng cho tổ chức từ thiện.[5]