Urodziła się w Dąbrowie Tarnowskiej, a dzieciństwo i młodość spędziła w Tarnowie, mieszkając przy ulicy Grottgera. W tym mieście rozpoczęła trenowanie siatkówki. Pochodziła ze sportowej rodziny. Oboje rodzice Ryszard i Lucyna uprawiali w młodości sport, siostra Katarzyna jest byłą zawodową siatkarką, a brat Paweł – zawodowym koszykarzem.
W 2005 wzięła udział w sesji zdjęciowej do grudniowego wydania magazynu „CKM”.
9 czerwca 2007 wyszła za Jacka Olszewskiego, którego poznała w Szczyrku. 12 stycznia 2008 roku ogłosiła, że spodziewa się dziecka. Lekarze doradzali jej, aby usunęła ciążę, na co się nie zdecydowała. 4 kwietnia 2008 urodziła przez cesarskie cięcie córkę Lilianę, która jest wcześniakiem. Liliana Olszewska gra w siatkówkę w klubie rezerwach MKS Energa Kalisz[2]
Karierę sportową zaczynała w Tarnovii, jej pierwszą trenerką była Małgorzata Podstawska. Uczyła się w Szkole Mistrzostwa Sportowego Polskiego Związku Piłki Siatkowej w Sosnowcu. W trzeciej klasie liceum ogólnokształcącego odniosła swój pierwszy ważny sukces – jako kapitanka reprezentacji Polski kadetek w Gdańsku wywalczyła złoty medal. Wiosną 2000 roku przerwała treningi z powodu pierwszych objawów białaczki. Dokończyła trzecią klasę w LO przy SMS i powróciła do Tarnowa, gdzie ukończyła naukę w I LO im. Kazimierza Brodzińskiego.
Po dłuższej przerwie rozpoczęła za namową ojca treningi w drużynie serii B kobiecych rozgrywek siatkarskich w Polsce, akademickiej drużynie z Ostrowca Świętokrzyskiego. Stąd dostała pierwsze powołanie do kadry seniorskiej, co wywołało spore poruszenie, gdyż – mimo sukcesów juniorskich – była niemal nieznaną zawodniczką, podobnie jak jej drużyna AZS WSBiP Ostrowiec Świętokrzyski. Postawa w reprezentacji, w której stanowiła jeden z filarów podczas zwycięskich Mistrzostw Europy (2003), sprawiła, że nieznaną dotąd zawodniczką zainteresowało się wiele czołowych klubów, nie tylko polskich. Mróz zdecydowała się przyjąć propozycję BKS Stal Bielsko-Biała, z którą to drużyną w 2004 roku wywalczyła mistrzostwo Polski, a w latach 2004 i 2006 roku – Puchar Polski. Była wielokrotną reprezentantką Polski w siatkówce. W 2005 roku ponownie wywalczyła złoty medal Mistrzostw Europy. Od 2006 r. występowała w hiszpańskim zespole Gruppo Murcia 2002, z którym w 2007 roku zdobyła m.in. mistrzostwo i Puchar Hiszpanii. W 2007 roku, ze względu na stan zdrowia (mielodysplazja szpiku), przerwała karierę.
22 listopada 2005 roku prezydentAleksander Kwaśniewski odznaczył ją Złotym Krzyżem Zasługi za „wybitne zasługi dla rozwoju sportu”[4]. Prezydent Lech Kaczyński nadał jej pośmiertnie Krzyż Kawalerski Orderu Odrodzenia Polski za „wybitne osiągnięcia sportowe i heroiczną postawę w walce z nieuleczalną chorobą”, jednak mąż zmarłej, Jacek Olszewski, odmówił przyjęcia odznaczenia. 9 czerwca 2008 roku podczas ceremonii pogrzebowej w Tarnowie stwierdził, że nie chciałby, aby uroczystość nabrała politycznego wymiaru, a odznaczenie jego zdaniem powinni otrzymać lekarze, którzy opiekowali się Agatą Mróz[5].
W 2008 roku głosami kibiców została uhonorowana nagrodą Siatkarski Plus w kategorii Osobowość polskiej siatkówki 2007 roku[6].
Imię Agaty Mróz-Olszewskiej w czerwcu 2009 roku otrzymała hala sportowa w Kole. Jej nazwisko nosi też hala widowiskowo-sportowa w Dąbrowie Tarnowskiej, a od 2014 także podobny obiekt w Brzostku[7]. Została również patronką szkół publicznych; była patronką gimnazjum w Średniem Dużem i w Bobolicach (woj. zachodniopomorskie), po reformie edukacji została patronką szkół podstawowych w Niemczu (woj. kujawsko-pomorskie), Koziegłowach (woj. śląskie) i w Sosnowcu (woj. śląskie). Od października 2016 jej imię nosi Szkoła Mistrzostwa Sportowego Polskiego Związku Piłki Siatkowej w Szczyrku[8]. Ma także ulicę nazwaną jej imieniem w Biłgoraju[9]. Od jesieni 2021 jest patronką ulicy prowadzącej do kompleksu sportowego w tarnowskiej dzielnicy Mościce[10][11][12].
11 maja 2012 roku premierę miał film biograficzny Nad życie inspirowany życiem Mróz i jej walką z chorobą. W rolę sportsmenki wcieliła się Olga Bołądź[13].
↑UMT Wydział KomunikacjiU.W.K.SpołecznejUMT Wydział KomunikacjiU.W.K., Nowe nazwy na planie Tarnowa [online], TARNÓW - Polski Biegun Ciepła, 28 stycznia 2022 [dostęp 2023-04-24](pol.).