В школе Агата занималась балетом и посещала драмкружок. В 1999 году окончила Театральную академию имени Александра Зельверовича в Варшаве, во время обучения в которой сыграла в нескольких спектаклях.
Дебютировала на экране в 1997 году в телеспектакле «Жемчужина». В 1998 году она сыграла в полнометражной романтической комедии Роберта Глински «Люби и делай, что хочешь».
Популярность Бузек принесла роль принцессы Паветты в мини-сериале 2001 года «Ведьмак».
В 2002 году Агата получила номинацию кинопремии «Орлы» за лучшую роль второго плана в исторической драме «Месть». После выхода фильма актриса переехала в Париж, где работала фотомоделью
В 2006 году Бузек вновь появилась на экране, в немецкой драме «Валерия», где сыграла заглавную роль — фотомодели, оказавшейся невостребованной.
В 2018 году Бузек снялась в фантастической драме французского режиссера Клер Дени «Высшее общество» с Робертом Паттинсоном в главной роли. Фильм был представлен на фестивале в Торонто в сентябре 2018 года. Ее партнерами по съемкам стали также Жюльет Бинош, Андре Бенджамин, Миа Гот, Ларс Айдингер и Виктор Банерджи.