30 мая 1926 года в Москве на свет появилась будущая актриса Нина Агапова. Её родители перебрались в столицу на заработки из деревни под Коломной. Мама устроилась на ткацкую фабрику, а отец пошёл работать продавцом в магазине. Нина росла творческой девочкой, любила рисовать, прекрасно пела и танцевала. Уже в 15 лет её приняли в труппу Русского народного хора под руководством Петра Яркова — этот музыкальный коллектив славился уникальным исполнением песен на десять-двенадцать голосов. Когда началась война, юная артистка вместе с хором объездила всю страну от Дальнего Востока до Крыма, выступала на передовой перед бойцами.
В конце войны от туберкулёза умер отец девушки. Мать работала на заводе в несколько смен, чтобы как-то сводить концы с концами. Нина продолжала петь в хоре, а в свободное время снималась в массовках на «Мосфильме», получая дополнительную копеечку. На площадке военной драмы «Человек № 217» режиссёр Михаил Ромм посоветовал Агаповой поступать к нему во ВГИК. Прежде она никогда не думала о карьере актрисы, так что решила сначала хорошенько всё взвесить. Судьбоносной для Нины оказалась встреча со слепым провидцем на Рогожском рынке — тот вызвался погадать ей по ладошке, назвал дату рождения, а затем предрёк: «Если решишь стать актрисой, твоё имя прогремит на всю страну!». Вскоре Нина Агапова уже была зачислена на экспериментальный режиссёрско-актёрский курс Ромма и Юткевича, где вместе с ней учились будущие легенды отечественного кино — Владимир Басов, Григорий Чухрай, Юрий Саранцев, Раднэр Муратов.
После выпуска молодую актрису приняли в Театр киноактёра, которому она была верна на протяжении следующих сорока лет. Дебют Нины Агаповой в кино состоялся ещё на последнем курсе — она промелькнула в сцене свадьбы в фильме «Донецкие шахтёры». После этого актриса стала постоянной гостьей на киностудиях, правда роли ей доставались только эпизодические. Агапова сыграла журналистку в «Добром утре», массовика в «Неподдающихся», капитана в женской школе абвера в «Щите и мече», врача в «Семи стариках и одной девушке», судью в «Опекуне», американку с попугаем в «Короне Российской империи», покупательницу колечка в «Трактире на Пятницкой» и ещё множество ярких, но маленьких ролей. Её замечали и зрители, и критики, в прессе про работу актрисы в комедии «К Чёрному морю» с восхищением писали: «Хорошо играет артистка Н. Агапова. Вот настоящая сатира! Вот настоящая героиня острой кинокомедии!». Однако главных ролей актрисе не доверяли.
Коллеги шутили, что нет такого советского фильма, который бы не украсила своим участием, пусть и совсем недолгим, Нина Агапова. Сама актриса сетовала, что ей досталась слишком интеллигентная внешность, — поэтому режиссёры не видели в ней ярких характерных героинь. «Эх, мне бы морду почуднее, я бы сыграла намного больше!» — говорила Агапова в одном из интервью. Хотя с ней любили работать многие именитые кинематографисты. У Эльдара Рязанова она сыграла буфетчицу в «Дайте жалобную книгу», продавщицу в «Зигзаге удачи», смотрительницу музея в «Стариках-разбойниках», секретаршу в «Забытой мелодии для флейты», чиновницу в «Небесах обетованных». У Алексея Коренева предстала в образе певицы в фильме «Вас вызывает Таймыр» и перевоплотилась в парикмахера в мелодраме «По семейным обстоятельствам». Леонид Гайдай пригласил её на роли цыганки в комедии «Частный детектив, или Операция "Кооперация"».
Особенной для актриса стала комедия Леонида Гайдая «Двенадцать стульев». Над этим фильмом она работала вместе со своим мужем — оператором Сергеем Полуяновым. Они познакомились ещё на вступительных экзаменах во ВГИК, после выпуска поженились, стали родителями сына Александра. На съёмках «Двенадцати стульев» у Полуянова случился первый инфаркт — врачи наказали ему следить за здоровьем и не забывать про отдых. Однако его карьера как раз шла в гору — Полуянов стал постоянным оператором Леонида Гайдая, работал над его следующими фильмами «Иван Васильевич меняет профессию», «Не может быть!», «Инкогнито из Петербурга», «За спичками». Вскоре после съёмок «Спортлото-82» Сергей Полуянов скончался, не дожив нескольких месяцев до своего 60-летия.
Для Нины Агаповой смерть мужа стала тяжёлой утратой. В этот период жизни её главной опорой стал сын Александр. Молодой человек увлекался спелеологией и однажды отправился на Кавказ изучать пещеру «Парящая птица». Из-за резкого ухудшения погоды в горах и начавшейся снежной бури три человека из группы погибли, а сам Александр получил травму. Тела погибших нашли только через полгода, а на выживших сначала завели уголовное дело, пока не была доказана смерть от несчастного случая. В 90-е Александр занялся бизнесом, но быстро погряз в долгах. Мать всеми силами пыталась помочь сыну расплатиться, продала квартиру, но и этих денег оказалось недостаточно. От ежедневных угроз и постоянного стресса сердце 43-летнего Александра Полуянова не выдержало и остановилось. По другой версии, он устал бороться и сам свёл счёты с жизнью.
Потеряв самых близких людей, Нина Агапова пыталась найти утешение в профессии. Актриса начала выступать в составе драматической труппы «Блуждающие звёзды», которая давала спектакли в домах творчества. В 75 лет Нина Агапова впервые вышла на подиум в качестве модели, а в 80 исполнила свою давнюю мечту об опере — спела в «Евгении Онегине» на сцене Большого театра. В это же время актриса приняла решение оставить кино — последней картиной с её участием стала комедия «Испанский вояж Степаныча», которая вышла на экраны в 2006 году.
А вот со сцены Нина Агапова радовала поклонников вплоть до своего 90-летия. Одной из её последних театральных ролей стала пожилая дама Улита Никитишна в постановке «Не сошлись характерами!» по Островскому. Покинув сцену, Нина Агапова вела скромный и закрытый образ жизни. За актрисой присматривал внук Сергей Полуянов, которого назвали в честь дедушки. Он окончил операторские курсы и снимал видеоролики. А живущая в Австралии внучка постоянно звонила бабушке с другого континента. Нина Агапова скончалась 19 ноября 2021 года. За свои 95 лет актриса успела сняться в сотне картин, но главной роли так и не дождалась. Похоронили заслуженную артистку на Кунцевском кладбище рядом с мужем.