Agnese Bonfantini begann im Alter von sechs Jahren mit dem Fußballspielen bei Fondotoce. Dort spielte sie in einer gemischtgeschlechtlichen Mannschaft. Gleiches galt für ihre Zeit bei Gravellona Toce, wo sie ab 2010 spielte. 2012 wechselte sie zu ASD Inter Mailand und verbrachte dort sechs Jahre.[1]
Am 26. April 2015 spielte sie erstmals für die erste Mannschaft von Inter Mailand. Im Sommer 2018 wechselte sie zur neu gegründeten Frauenfußballabteilung des AS Rom, wodurch sie zum ersten Mal in der Serie A spielen konnte. Bereits beim ersten Spiel der Mannschaft am 22. September 2018 gegen US Sassuolo Calcio stand sie für ihren neuen Verein auf dem Platz.[2]
Am 15. Februar 2020 erzielte Bonfantini im Spiel gegen Hellas Verona als erste Spielerin des AS Rom einen Hattrick.[3] In der Saison 2020/21 gewann sie mit dem Verein die Coppa Italia.[4]
Am 5. Juli 2021 wechselte Bonfantini zu Juventus Turin.[5] Im Januar 2023 wurde sie bis zum Ende der Saison 2022/23 an Sampdoria Genua ausgeliehen.[6] Für die Saison 2024/25 wurde sie an den Ligakonkurrenten AC Florenz verliehen.[7]
Nationalmannschaft
Bonfantini erzielte in ihrem ersten Spiel für die italienische U-19-Mannschaft beim Spiel gegen Moldau am 16. Oktober 2017 ihre ersten zwei Länderspieltore. Außerdem spielte sie für die U-23-Mannschaft. Im Spiel gegen Ungarn beim Zypern-Cup 2019 am 1. März 2019 kam sie erstmals für die italienische Nationalmannschaft zum Einsatz. Bei der Fußball-Europameisterschaft der Frauen 2022 spielte sie nur in einem Spiel.