Полина появилась на свет в 1976 году в Волгограде. Ее мама преподавала русский язык, а отец был физиком. Родители развелись, причем новый избранник матери был ее бывшим учеником. Вместе с ним она отправилась в Москву, куда взяла и Полину. Все вместе они проживали в общежитии в комнате 9 квадратных метров.

Девочка мечтала стать артисткой с детства. После окончания школы она решила воплотить свою мечту – поступить в театральный вуз. Ее талант заметили, Агуреева могла выбирать среди четырех заведений. Она предпочла ГИТИС и курс Петра Фоменко, который был для нее авторитетом.

Полина прославилась как актриса благодаря режиссеру Сергею Урсуляку. Сперва он снял ее в фильме «Долгое прощание», а потом в картине «Ликвидация». Последняя роль стала настоящим триумфом.

Агуреева была замужем дважды. Первый супруг – режиссер Иван Вырыпаев. Ради того, чтобы кинодебют мужа состоялся и вышел максимально успешным, Полина согласилась сняться в сцене без одежды. Съемки происходили, когда сыну пары исполнилось лишь 9 месяцев.

Супруги расстались из-за творческих разногласий, работа для каждого из них всегда была на первом месте. На протяжении нескольких лет Полина воздерживалась от серьезных отношений с мужчинами, но после встретила своего второго избранника. Им оказался актер Федор Малышев, младше по возрасту на 15 лет. Впрочем, артистку это не смущает, она уверена, что сохранить или разорвать отношения можно вне зависимости от возраста, даже если мужчина ровесник или старше.

Во втором браке на свет появился сын Тимофей. Агуреева и Мальшев тоже связаны общими интересами по работе: они вместе задействованы в спектаклях. Также актриса принимает участие в проекте, который находится у всех на слуху – фильме Клима Шипенко «Вызов».