Lise eğitimini İzmir Saint Joseph Lisesi'nde, lisans eğitimini Boğaziçi Üniversitesi Siyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Bölümü'nde tamamlayan Meltem Ersoy Ağu, daha sonra Galatasaray Üniversitesi'nde Uluslararası İlişkiler üzerine yüksek lisans, Marmara Üniversitesi'nde Orta Doğu'nun Siyasi Tarihi ve Uluslararası İlişkileri üzerine doktora eğitimini tamamladı.

2004 yılında Hürriyet gazetesinde ekonomi muhabiri olarak meslek hayatına başlayan Meltem Ersoy Ağu, takiben 2017 yılına kadar Sabah ve Habertürk gazetelerinde çalıştı. Ocak 2018'de ING Türkiye'de çalışmaya başlayan Ersoy Ağu, Kurumsal İletişim Müdürü olarak görev yaptı. Ersoy Ağu, 2023 yılından bu yana Koç Holding’de Medya İlişkileri ve PR yönetiminden sorumlu.

İngilizce ve Fransızca bilen Ersoy Ağu, evli ve bir çocuk annesi.