Sie studierte an der dortigen Universität für Musik und darstellende Kunst Gesang unter Gerhard Kahry, besuchte die Opernschule sowie die Lied und Oratorium Klasse von Edith Mathis und schloss ihr Studium im März 1999 ab.

Während des Studiums wirkte sie in Hochschulproduktionen (Virtù in Monteverdis L´Incoronazione di Poppea, Nora in Vaughan-Williams Riders to the Sea, Cinna in Mozarts Lucio Silla, Boulotte in Offenbachs Ritter Blaubart), Aufführungen der freien Wiener Opernszene (Österr. Erstaufführung von Param Virs Snatched by the Gods, Stimmen Toter Freunde mit dem Tanztheater Homunculus) und Konzerten (u.a. Bachs Johannespassion und Händels Rinaldo) mit und besuchte zahlreiche Meisterklassen (u.a. Sena Jurinac, Marjana Lipovsek, Robert Holl, Thomas Hampson, Paul Esswood).

1997 war sie Stipendiatin des Pacific Music Festivals in Sapporo/Japan und nahm F. DiArta Angelis´ Frossini mit dem slowakischen Radiosymphonieorchester unter J. E. Suben (Capstone Records) auf.

Die Preisträgerin zahlreicher intern. Gesangswettbewerbe (u.a. 1. Preis beim Concours de Marmande und 3. Preis beim J. Aragall Wettbewerb in Girona) war 1999-2001 Mitglied des Opernstudios von Marseille (CNIPAL), in dessen Rahmen sie mit Yvonne Minton arbeitete und in Konzerten in den Opern von Marseille, Avignon sowie beim Festival der Rocque d´Antheron auftrat.

Im Juli 2000 übernahm die griechische Mezzosopranistin die Titelpartie in Rossinis La Cenerentola bei der Produktion der Académie européenne de Musique im Rahmen des Festivals von Aix-en-Provence und wurde von der Presse für ihre Koloraturgewandheit und ihrer diskreten, aber warmen szenischen Präsenz gelobt. Diese, vom Radio übertragene Produktion brachte der Sängerin auch einen Preis der Freunde des Festivals ein und wurde im Januar 2001 in Paris und Rouen wiederaufgenommen.

Im November 2000 wirkte Anna Agathonos als Atro in der Uraufführung von Mille ans sont comme un jour dans le ciel von D. Lièvre an der Oper von Avignon mit.

Im Juli 2001 übernahm die Sängerin die Mezzopartien im Gloria von Vivaldi sowie in der C-Moll-Messe von Mozart bei Konzerten des Orchesters von Cannes an der Cote-d´Azur.

In der Saison 2001/02 trat die junge Mezzosopranistin ihr erstes festes Engagement am Musiktheater-im-Revier Gelsenkirchen an und sang in den folgenden zwei Jahren u.a. Juno in Cavallis La Calisto, Fenena in Verdis Nabucco, Ursule in Berlioz´ Béatrice et Bénédict, Marchesa Melibea in Rossinis Il Viaggio a Reims, Ramiro in Mozarts Die Gärtnerin aus Liebe sowie die Titelrolle in einer konzertanten Aufführung von Händels Rinaldo.

Im April/Mai 2002 gastierte sie als Dryade in R. Strauss´ Ariadne auf Naxos an der Oper von Marseille.

Im Sommer 2002 nahm Anna Agathonos an der Accademia Rossiniana des Rossini Opera Festival in Pesaro unter der Leitung des Rossinispezialisten Alberto Zedda teil und wurde daraufhin eingeladen im Rahmen des Festival Giovane als Marchesa Melibea in Rossinis Il Viaggio a Reims aufzutreten.

In der Saison 2003/04 singt Anna Agathonos an ihrem Stammhaus, dem Musiktheater-im-Revier u.a. die Titelrolle von Rossinis La Cenerentola, Arturo in Donizettis Rosmonda d´Inghilterra, Maddalena in Verdis Rigoletto, Madame Popova in Waltons Der Bär, Fragoletto in Offenbachs Die Banditen sowie die weibliche Hauptrolle in der in Kooproduktion mit der RuhrTriennale stattfindenden Uraufführung von Alexander Müllenbachs Die Todesbrücke und nimmt am Gastspiel des Theaters am Théâtre National de Luxemburg teil.