AGORA utspiller seg på 300-tallets Alexandria, hvor den kvinnelige filosofen Hypatia (Rachel Weisz) underviser ved byens berømte bibliotek. Hypatia er lidenskapelig opptatt av vitenskap og er i gang med å avdekke mysteriet om solsystemet århundrer før Kopernikus og Galileo.

Hennes arbeid er truet av fremveksten av kristendommen og konfliktene mellom kristne og hedninger. Etter keiserens konvertering får den kristne minoriteten i Alexandria større makt og starter voldelige opptøyer i gatene, noe som fører til borgerkrig. Midt i dette kaoset er Hypatia som slites mellom de to mennene som begjærer henne: Hennes slave, Davus og hennes edle student, Orestes.