Agnès  Thibault-Lecuivre a rejoint en tant que substitute le parquet du tribunal de grande instance de Paris en décembre 2010, avant d'y être nommée vice-procureure en juin 2014. En 2018, elle est placée en disponibilité et rejoint le département « opinion, personnalités et stratégie » de l'agence de relations publiques Angie Consulting.

Le 23 septembre 2019, Agnès Thibault-Lecuivre devient porte-parole de la Chancellerie. Elle est désormais  conseillère justice au cabinet du ministre de l'intérieur depuis le 1^er septembre.