Elle débute comme mannequin, avant d'obtenir son premier rôle au cinéma en 1980 dans le film "Les Raisins de la colère". Son interprétation lui vaut un prix du Syndicat Français de la Critique de Cinéma.
En 1983, elle joue dans le téléfilm "L'Affaire des poisons" aux côtés d'Elizabeth Montgomery et Michel Serrault. L'année suivante, elle incarne le personnage principal dans la série "Les Enfants du pouvoir".
Dans les années 1980, Agnès Soral poursuit sa carrière au cinéma avec des films tels que "La Femme flic" (1986) et "Un mauvais fils" (1987). En parallèle, elle entame une carrière musicale en tant qu'auteure-compositrice-interprète.
Elle rencontre un grand succès commercial avec son premier album "Monsieur l'Arabe" sorti en 1987, qui se classe numéro un des ventes de disques en France. Ses albums suivants, tels que "J'veux voir le monde tomber" (1989) et "Viens danser avec moi" (1990), confirment sa popularité.
Au début des années 1990, Agnès Soral s'essaie au théâtre dans la pièce "Le Dîner de cons", avec qui elle effectue une tournée en France et Belgique. Elle continue ensuite à se produire sur scène, notamment dans la comédie musicale "Miss Saigon" en 1995.
Dans les années 2000, Agnès Soral se consacre davantage au cinéma. Elle joue dans plusieurs longs métrages tels que "Le Cœur des hommes" (2003) et "Les Enfants de Timpelbach" (2006).
Elle est également active dans la télévision, avec des rôles récurrents dans les séries "Plus belle la vie" (depuis 2011) et "Famille d'accueil" (depuis 2014).
Au cours de sa carrière, Agnès Soral a reçu plusieurs distinctions, dont un César du meilleur espoir féminin en 1987 pour son rôle dans "Le Dernier Métro". Elle a également été nommée aux Victoires de la Musique et aux NRJ Music Awards.
En mai 2021, elle est l'une des participants de la saison 8 de "Danse avec les stars" sur TF1.