Агния Львовна Барто (Волова) родилась 17 (4) февраля 1906 в Москве в семье врача-ветеринара.
Училась в балетном училище. В годы учёбы, испытывая творческое влияние А.А.Ахматовой и В.В.Маяковского, начала писать стихотворные эпиграммы и зарисовки. По совету А.В.Луначарского занялась профессиональной литературной работой.

В 1925 году были опубликованы её первые стихотворения.Некоторые стихи были написаны совместно с мужем, поэтом П.Н.Барто.
После выхода в свет цикла поэтических миниатюр для самых маленьких "Игрушки" (1936), а также стихов "Фонарик", "Машенька" и других Барто стала одним из самых известных и любимых читателями детских поэтов, её произведения издавались огромными тиражами, входили в хрестоматии. Ритм, рифмы, образы и сюжеты этих стихов оказались близки и понятны миллионам детей.
Агния Барто написала сценарии кинофильмов "Подкидыш" (1940), "Алёша Птицын вырабатывает характер" (1953), "10 000 мальчиков" (1962).
В годы Великой Отечественной войны Барто находилась в эвакуации в Свердловске, выезжала на фронт с чтением своих стихов, выступала на радио, писала для газет.
В течение многих лет Барто возглавляла Ассоциацию деятелей литературы и искусства для детей, была членом международного Андерсеновского жюри.
Агния Барто - лауреат Сталинской премии (1950) и Международной премии имени Г.Х.Андерсена (1976). Награждена 3 орденами, а также медалями.
Умерла Агния Львовна 1 апреля 1981 года.