Агриппина Старшая родилась в плебейской семье Марка Випсания Агриппы, друга императора Октавиана Августа, и его третьей жены, Юлии Старшей. Юлия была единственной дочерью Октавиана.
Агриппина была третьим ребёнком у пары и пятым в семье Агриппы. Родилась она, в 14 году до н. э. в Афинах.
В 5 году, в возрасте 19 лет, Агриппина была выдана замуж за Германика, сына Друза Старшего и племянника Тиберия. Германик был в числе кандидатур, которые Август рассматривал в качестве своих преемников. Однако выбор был сделан в пользу Тиберия, поскольку Германик был слишком молод. Август также приказал Тиберию усыновить Германика.
Тем не менее Германик в 7 году становится квестором, и занимает эту должность в течение пяти лет, после чего, в 12 году, Август дает ему консульство.
После смерти Августа, Тиберий отправляет Германика на берега Рейна, где ему приходится воевать с германскими племенами и восстанавливать положение римлян после поражения в Тевтобургском лесу.
Агриппина, нарушив неписанный кодекс римских женщин, ожидающих мужчин дома, едет с мужем. Там, в Галлии и на берегах Рейна, она рожает четверых детей, в том числе Калигулу и Агриппину Младшую.
В 17 году Германик праздновал триумф в Риме. Это был первый триумф, который праздновал Рим с момента триумфа Августа в 29 до н. э. Влияние и популярность Германика среди нобилитета и народа росло. Сначала Тиберий не видел в этом ничего плохого. В 18 году Германик стал правителем восточной части империи, как в недавнем прошлом сам Тиберий при Августе. Однако ровно через год Германик неожиданно скончался, находясь в Антиохии.
Агриппина вернулась в Рим и обвинила правителя Сирии Гнея Кальпурния Пизона в убийстве мужа. Однако Пизон на суде выдвинул контробвинения против самого Тиберия и его префекта претория, Луция Элия Сеяна. Эти обвинения должны были слушаться в Сенате, но Пизон неожиданно покончил с собой. Его смерть посеяла огромное количество слухов, в которых Тиберий обвинялся в убийстве Германика из-за его растущей популярности
С 19 года Агриппина постоянно живёт в Риме. Как вдова народного героя, она пользуется большим уважением среди народа и сенаторов. Со временем она начинает поддерживать тех сенаторов, которые ставят себя в оппозицию Луцию Эллию Сеяну. Вскоре становится ясно, что она верит в то, что и Сеян, и Тиберий причастны к гибели её мужа.
Она не скрывала свое отношение к Тиберию, и он, в свою очередь, относился к ней также холодно. В 26 году он ответил отказом на её просьбу о повторном браке.
В 29 году, благодаря интригам Сеяна и Ливиллы, Агриппина, вместе со своими сыном Нероном Цезарем, была, по приказу Тиберия, выслана на остров Пандатерия в Тирренском море (совр. Вентотен, Италия). На этом же острове, при Августе, отбывала ссылку её мать, Юлия Старшая. Через год в Риме был арестован и отправлен в тюрьму второй её сын — Друз Юлий Цезарь.
Там Агриппина вынуждена была терпеть страшную нужду, нехватку пищи, и, даже, потеряла глаз от удара центуриона. Она умерла 18 октября 33 года при неясных обстоятельствах. Согласно Тациту, причиной её смерти было добровольное голодание.
После смерти Тиберий распространил слух о том, что «Агриппина имела любовником Азиния Галла, и его смерть пробудила в ней отвращение к жизни». Так же был издан Сенатский декрет, которым день её рождения признавался «несчастливым днем».
Оба её сына, изгнанные вместе с ней, также были умерщвлены в ссылке: Нерон в 31, а Друз в 33 годах. Друз умер от истощения, а Нерон покончил жизнь самоубийством.
Однако несмотря на отношения Тиберия к самой Агриппине, а также её старшим детям, он всё-таки назначает своим наследником Калигулу, третьего сына Агриппины, который, в итоге, и наследует власть.