Née à Sault-au-Mouton, elle obtient un diplôme collégial au Cégep de Sainte-Foy. Sa carrière la mène dans le monde du théâtre, où elle joue, administre une troupe et dirige des théâtres. Elle fait la direction artistique de la Fête nationale.
Son militantisme commence dès le cégep et se développe dans les mouvements populaires locaux.
Lors de l'élection générale du 30 novembre 1998, elle est élue députée de la circonscription de Taschereau, avec 47 % des votes. Elle occupe le poste de ministre de la Culture dans le gouvernement Bouchard, du au . Dans le gouvernement Landry, elle est ministre déléguée à la Santé, aux Services sociaux et à la Protection de la Jeunesse, du au , puis ministre déléguée à l'Emploi, du au . En 2001, alors qu'elle est ministre déléguée à la Santé, Agnès Maltais annonce que le gouvernement du Québec injectera 3 millions de dollars par année dans le système public de santé afin de permettre l'accès gratuit à l'avortement[1].
Elle est réélue lors de l'élection générale du 14 avril 2003. Elle devient membre des groupes parlementaires Québec-France et Québec-États-Unis. Du au , elle est présidente du caucus des députés de l'opposition péquiste à l'Assemblée nationale[2]. Elle s'est cependant retirée de cette fonction afin de pouvoir appuyer ouvertement Pauline Marois dans la course à la direction du PQ pour la succession du chef André Boisclair.
Elle est active dans le mouvement pour la reconnaissance des gais et lesbiennes, ayant publiquement révélé son homosexualité en 2003[3],[4].
Elle est récipiendaire, en 2005, de la Médaille de l'Assemblée nationale[5].
Elle est réélue députée lors des élections générales de 2007 et de 2008.
En 2011, elle parraine le projet de loi no 204 visant à immuniser le projet de construction de l'amphithéâtre de Québec d'éventuelles poursuites judiciaires. Le projet de loi est l'objet d'intenses débats au sein de son parti et quatre députés décident de quitter le caucus du Parti québécois en raison, notamment du projet de loi[6].