Margitai Ági 1937. július 12-én született Budapesten. Gyerekkorától vonzotta a színház és a tánc is, a Színház- és Filmművészeti Főiskolára elsőre felvették, méghozzá érettségi nélkül. Az ő korosztálya volt az utolsó, amely megkapta ezt a lehetőséget: papír nem kellett, elég volt a tehetség. Tanára volt Gellért Endre, Básti Lajos, Várkonyi Zoltán, már másodéves főiskolás korában játszott a Nemzeti Színházban.

A főiskola elvégzése után, 1958-ban pályáját a Pécsi Nemzeti Színházban kezdte, ahol 1962-ig játszott, majd egy-egy évadot a kecskeméti Katona József Színházban és a veszprémi Petőfi Színházban töltött. 1965-től a Miskolci Nemzeti Színházban játszott. 1968-tól a Mikroszkóp Színpad, 1970-től a Szegedi Nemzeti Színház, 1972-től a József Attila Színház, 1978 és 1982 között a szolnoki Szigligeti Színház tagja volt, ahol Paál István rendezővel dolgozott, jelentős szerepeket játszott, például a Tangó, a Nem félünk a farkastól és a Koldusopera című darabban.

1982-ben a Magyar Filmgyártó Vállalathoz (Mafilm) került, 1990-ben pedig újra a Miskolci Nemzeti Színház társulatának tagja lett. 1999-től a Győri Nemzeti Színház foglalkoztatta, majd szabadúszóként dolgozott. 2001-től tíz éven át a Tatabányai Jászai Mari Színház vezető színésze volt. 1992 és 1996 között a Magyar Színészkamara ügyvivőjeként is tevékenykedett. 2001-ben rendezőként is bemutatkozott Neil LaBute Szentek fecsegése című művével.

Több mint 140 bemutatóban játszott. Energikus, színes egyénisége, jellegzetes hangja drámai és vígjátéki szerepekben is kitűnően érvényesült.

Számos filmben kapott szerepet. Legnagyobb filmszerepét a Radványi Géza rendezte Circus Maximusban (1980) játszotta. Filmjei között van a Sándor Pál rendezte Herkulesfürdői emlék (1977), a Szabadíts meg a gonosztól (1979), a Ripacsok (1981), a Szerencsés Dániel (1983) és a Gazdag Gyula rendezte Elveszett illúziók (1983).

Az utóbbi évek nagynevű fiatal rendezői is szívesen dolgoztak vele. Alföldi Róbert Nyugalom (2008) és Kocsis Ágnes Pál Adrienn (2010) című filmjében is szerepelt, utolsó filmszerepét Török Ferenc nemrégiben bemutatott, Senki szigete című alkotásában játszotta.

Margitai Ágit 1962-ben Jászai Mari-díjjal jutalmazták. 1981-ben lett érdemes művész, 1989-ben kiváló művész, 1995-ben pedig Déryné-díjat kapott. 2006-ban a Halhatatlanok Társulatának örökös tagja lett. 2010-ben több mint negyvenéves, sokoldalú művészi pályája elismeréseként Kossuth-díjjal tüntették ki.