Après un doctorat en philosophie et esthétique, Agnès Sire travaille à la galerie Alexandre Iolas à Paris, avant de rejoindre l’équipe de Magnum Photos en tant que directrice artistique. Coauteur de plusieurs livres collectifs à Magnum, elle y est également commissaire de nombreuses expositions. Elle enseigne à l’université Paris-I Sorbonne pendant deux ans.

En 2004, elle devient directrice de la fondation Henri Cartier-Bresson où elle assure également le commissariat des expositions et l’édition des catalogues comme le Scrapbook d’Henri Cartier-Bresson ou les Variations d’Harry Callahan. Elle est à l’origine de la publication des ouvrages Valparaíso et Londres de Sergio Larrain et fut commissaire associée pour l’exposition de l’IVAM, à Valence.