Agostina Belli, all'anagrafe Agostina Maria Magnoni, nasce a Milano il 13 aprile 1949 nel quartiere Giambellino, con una tragica vicenda familiare alle spalle: la madre, titolare di una pensione, fu uccisa nel 1970 in un delitto rimasto irrisolto. Dopo aver lavorato come segretaria, accetta la sfida del padre, che le impone di sfondare entro sei mesi: si trasferisce a Roma e debutta nel 1968 con Banditi a Milano, iniziando una carriera tra commedie e thriller.

Il ruolo che la impone al grande pubblico è quello di Sara in Profumo di donna (1974) di Dino Risi, che le fa vincere il Globo d'oro alla miglior attrice rivelazione e la rende celebre, nonostante il rapporto difficile con Vittorio Gassman. Negli anni successivi diventa un'icona sexy della commedia all'italiana, posando per Playboy e alternando successi come Telefoni bianchi (1976, vincendo la Targa d'oro ai David di Donatello) a coproduzioni internazionali con star quali Yves Montand, Kirk Douglas e Fred Astaire. Dopo un periodo d'oro terminato alla fine degli anni '70, l'attrice riduce drasticamente le apparizioni, tornando solo sporadicamente sul set fino alla metà degli anni '90.