Агния Львовна Барто (урожденная Волова) родилась 17 февраля 1906 года в Москве в интеллигентной и обеспеченной семье. Ее отец, Лев Николаевич Волов, был ветеринарным врачом. В атмосфере любви и достатка Агния получила прекрасное домашнее воспитание, а ее образованием руководил отец. Скромная и застенчивая девочка с ранних лет увлекалась балетом и мечтала о карьере балерины, обучаясь в хореографическом училище.
Однако параллельно с танцами в жизни Агнии развивалось другое призвание — поэзия. Первые стихи она начала писать еще в гимназии, будучи десятилетним ребенком. Строгим критиком ее ранних работ выступал отец. Со временем Агния поняла, что литература для нее важнее балета. В 1925 году, в возрасте 19 лет, она выпустила свои первые книги — «Китайчонок Ван Ли» и «Мишка-воришка». За ними последовали сборники «Первое мая» (1926) и «Братишки» (1928), после которых Корней Чуковский отметил незаурядный талант молодой поэтессы.
Некоторые произведения, такие как «Девочка чумазая» и «Девочка-ревушка» (1930), были написаны в соавторстве с мужем, поэтом Павлом Барто. Настоящая всенародная слава пришла к Агнии Львовне после выхода цикла «Игрушки» (1936). Легкий ритм, понятные образы и близкие детям сюжеты сделали ее стихи любимыми миллионами читателей, а книги начали издаваться огромными тиражами.
В годы Великой Отечественной войны Барто находилась в эвакуации в Свердловске. Она вела активную общественную деятельность: выступала на радио, писала для газет и ездила на фронт, чтобы читать свои стихи бойцам. В этот период ее творчество приобрело публицистический оттенок (сборник «Подростки», 1943; поэма «Никита», 1945). В 1950 году за сборник «Стихи детям» поэтесса была удостоена Государственной премии.
Особая страница в биографии Барто — работа на радио. В течение девяти лет она вела передачу «Найти человека», помогая воссоединиться семьям, разлученным войной. Благодаря ее усилиям было найдено около тысячи человек, а позже этот опыт лег в основу одноименной повести, опубликованной в 1968 году.
Агния Барто внесла огромный вклад в развитие детской литературы: много лет возглавляла Ассоциацию деятелей литературы и искусства для детей и входила в состав международного жюри премии имени Г. Х. Андерсена, которую сама получила в 1976 году. Ее произведения переведены на десятки языков мира.
Агния Львовна Барто ушла из жизни 1 апреля 1981 года в Москве.