Сын Л. Доми­ция Аге­но­бар­ба, кон­су­ла 16 г. до н. э., и Анто­нии Стар­шей. Отец импе­ра­то­ра Неро­на. (Vell. II 72, 3; Tac. Ann. IV 75; Suet. Nero 5). Све­то­ний (Nero, 5) сооб­ща­ет, что в 1 г. до н. э. Аге­но­барб сопро­вож­дал Г. Цеза­ря в его поезд­ке на Восток, но был изгнан из ближ­ней сви­ты за жесто­кое убий­ство воль­ноот­пу­щен­ни­ка. Одна­ко, исхо­дя из года кон­суль­ства Аге­но­бар­ба, это пред­став­ля­ет­ся мало­ве­ро­ят­ным; Р. Сайм («The Augustan aristocracy», Oxford, 1989, p. 155—156) пред­по­ла­га­ет, что Све­то­ний пере­пу­тал Гнея Аге­но­бар­ба с его рано умер­шим стар­шим бра­том Луци­ем, а Дес­сау (Prosop. II 17 nr. 109) — что Све­то­ний пере­пу­тал Гая Цеза­ря с Гер­ма­ни­ком.

Око­ло 27 г. вошел в кол­ле­гию арваль­ских бра­тьев (CIL VI 2024—2025; 2027—2029; 2033). В 28 г. женил­ся на Агрип­пине, доче­ри Гер­ма­ни­ка (Tac. Ann. IV 75; Joseph. AJ XX 148; Suet. Nero 5; Galba 5; Dio LVIII 20, 1). В 29 г., веро­ят­но, зани­мал долж­ность пре­то­ра; навлек на себя все­об­щее осуж­де­ние и насмеш­ки тем, что на скач­ках не выпла­чи­вал воз­ни­цам наград (Suet. Nero 5). В 32 г. стал кон­су­лом и оста­вал­ся в этой долж­но­сти в тече­ние все­го года; постро­ил бани на Свя­щен­ной доро­ге (Sen. Contr. IX 4, 18; Dio LVIII 20, 1). Веро­ят­но, в 30-х гг. судил­ся со сво­ей сест­рой Доми­ци­ей по како­му-то иму­ще­ст­вен­но­му спо­ру (Quintil. VI 1, 50; 3, 74). В 36 г. вошел в состав комис­сии для опре­де­ле­ния ущер­ба от пожа­ра, уни­что­жив­ше­го Авен­тин и часть цир­ка (Tac. Ann. VI 45). В кон­це это­го же года в резуль­та­те интриг пре­фек­та пре­то­рия Мак­ро­на Аге­но­барб был при­вле­чен к суду по делу Аль­бу­цил­лы и, в чис­ле про­чих ее любов­ни­ков, обви­нен в оскорб­ле­нии вели­чия; позд­нее сюда доба­ви­лось так­же обви­не­ние в инце­сте с его сест­рой Лепидой. Одна­ко в свя­зи с тяже­лой болез­нью Тибе­рия сенат отло­жил выне­се­ние при­го­во­ра, а после его смер­ти в мар­те 37 г. новый импе­ра­тор Гай Цезарь (Кали­гу­ла) пре­кра­тил про­цесс (Tac. Ann. VI 47—48; Suet. Nero 5; Dio LVIII 27). В декаб­ре 37 г. у Аге­но­бар­ба родил­ся сын Луций, буду­щий импе­ра­тор Нерон (Suet. Nero 5—6; Joseph. AJ XX 149; Tac. Ann. XII 3; Plut. Ant. 87). В 39 г. Агрип­пи­на, супру­га Аге­но­бар­ба, была обви­не­на в уча­стии в заго­во­ре Лепида и высла­на на ост­ров Пон­тия. В кон­це 39 или нача­ле 40 г. Аге­но­барб скон­чал­ся в Пир­гах от водян­ки. В заве­ща­нии он объ­явил сво­и­ми наслед­ни­ка­ми сына Луция и импе­ра­то­ра Гая Цеза­ря, но сын полу­чил менее тре­ти иму­ще­ства, ибо все осталь­ное забрал его сона­след­ник (CIL VI 32346; Suet. Nero 5—6)