Diplomada del IDHEC (Institut des Hautes Etudes Cinématographiques) en 1980, Agnès Godard empieza a trabajar como directora de la fotografía con Claire Denis, que conoció en los escenarios de Wim Wenders y después de haber colaborado a Chocolat (1988), y para Jacques Rivette, le veilleur (1991). Se reencontrará con Claire Denis para la mayoría de sus películas, dentro de las cuales J’ai pas sommeil (1994), Nénette et Boni (1996), Beau Travail (César de la mejor fotografía, 2001), Trouble Every Day (2001), Les Salauds (2013) o Un Beau Soleil intérieur (2017).
De igual manera, acompaña a Catherine Corsini para La Nouvelle Eve (1999), La Répétition (2001) y Partir (2009). Trabajó en particular al lado de Agnès Varda (Jacquot de Nantes, 1991) Erick Zonca (La Vie rêvée des anges, 1998), André Téchiné (Les Egarés, 2004), Emmanuele Crialese (Golden Door, 2006) o Ursula Meier (Home, 2008, L’Enfant d’en haut, 2012).