Agdal upptäcktes på en gata i sin hemstad. Eftersom hon inte hade någon modellvana deltog hon i tävlingen Elite Model Look. Hon vann inte, men skrev sedan kontrakt med Elite Models Copenhagen och fortsatte skolan tills hon var 18 år. Efter examen flyttade hon till USA, varefter hennes modellkarriär blomstrade. Hon har varit modell för Billabong, Victoria’s Secret, Adore Me, Bebe Stores och Calzedonia. Hon har också varit med i modetidningar för Vogue Mexico, Elle, Cosmopolitan och CR fashion book av Carine Roitfeld. År 2012 gjorde hon sitt första framträdande i Sports Illustrated Swimsuit Issue och utsågs därefter till nummerets ”Rookie of the Year”. Hon var också med på omslaget till Maxim Magazine i marsnumret 2017. År 2014 dök hon upp på 50-årsjubileumsomslaget av Sports Illustrated Swimsuit Issue tillsammans med Chrissy Teigen och Lily Aldridge, vilket hon betraktar som ”höjdpunkten” i sin modellkarriär.

Agdal medverkade i en TV-reklam från 2013 års Super Bowl för Carl’s Jr./Hardee’s. I augusti 2016 skrev hon kontrakt med IMG Models.