Na televizní obrazovce se Agáta Zimová poprvé objevila roku 2007 v pohádce režiséra Václava Křístka Tři srdce, v níž ústřední postavy ztvárnili Pavel Rímský, Jan Potměšil a její otec Karel Zima. Nejen s tátou, ale i s mladším bratrem Jonášem si zahrála v dramatu Ocas ještěrky (2009). Filmovým debutem školačky Agáty Zimové byla komedie Dušana Kleina Rodinka (2010) o soužití několika generací, která má ve stejném obsazení i svou seriálovou podobu.
V seriálech se Agáta Zimová zabydlela. Kromě Rodinky, dostala epizodní roli v Dokonalém světe, Nevinných lžích či v Životě a době soudce A.K. Větší příležitost dostala v sérií Ententýky (2012). Diváky na sebe výrazně upozornila roku 2015 v seriálu TV Prima Všechny moje lásky. Zde ztvárnila dceru manželského páru v podání Mahuleny Bočanové a Stanislava Majera, která jako pubertální Sabina své rodiče pořádně trápí, stejně jako její bratr alias Zdeněk Piškula.
Nejen ve filmu a v televizi, ale i v divadelním světě se Agáta Zimová pohybuje od malička. V Divadle v Dlouhé hrála např. v představení Tři mušketýři či Lhář, kde se na jevišti setkala nejen se svými rodiči, ale také se strýcem Martinem Matejkou.
Agáta Zimová je dcerou herců Karla Zimy a Magdalény Zimové. Má mladší bratry Jonáše a Bruna.