Родился в семье колхозника. Окончил Иркутский горно-металлургический институт (1952). Член КПСС с мая 1952.
В 1952—1955 — на различных должностях в Иркутском обкоме ВЛКСМ.
В 1955—1961 — заместитель секретаря парткома строительства Братской ГЭС.
В 1961—1963 — 1-й секретарь Кировского райкома КПСС, в 1963—1965 — 2-й секретарь Иркутского горкома КПСС.в 1965—1967 — заместитель начальника, в 1967—1973 — начальник УКГБ по Иркутской области.
В 1973—1974 — начальник управления кадров КГБ (сменил его Лежепеков, Василий Яковлевич), в 1974—1981 — секретарь парткома центрального аппарата КГБ, в 1981—1983 — начальник 4-го (транспортного) управления КГБ, в 1983—1985 — начальник управления кадров КГБ.
С 5 декабря 1985 по 8 августа 1990 — заместитель председателя КГБ СССР.
С 8 августа 1990 по 28 августа 1991 — 1-й заместитель председателя КГБ СССР.Во время ГКЧП непосредственно руководил мероприятиями по изоляции Президента СССР М. С. Горбачёва в Форосе. После провала путча Верховный Совет дал согласие на арест Г. Е. Агеева, но он заболел и лёг в госпиталь. Уволен из КГБ за активную поддержку ГКЧП.
На суде по делу ГКЧП заявил, что не было принято решение о штурме Верховного Совета РСФСР.Кандидат в члены ЦК КПСС (1986—1990).
В марте 1990 года избран народным депутатом РСФСР от Кабардино-Балкарской АССР.Несмотря на проведённую операцию по аортокоронарному шунтированию сердца в январе 1994 скончался.Похоронен на Троекуровском кладбище в Москве.Дочери: Елена Клименкова (род. 1954) и Ольга Агеева (род. 1956).