Az 1799. május 30-án a Nógrád megyei Videfalván (ma ez a község Szlovákiában van) született Kubinyi Ágoston a pesti egyetemen növénytant, filozófiát, numizmatikát és archeológiát is tanult. Ismerte Kazinczy Ferencet, Szemere Pált, Fáy Andrást, ám öccsével ellentétben – Kubinyi Ferenc szabadelvű paleontológusról van szó – nem lépett politikai pályára, hanem az evangélikus egyház világi gondnoka, majd iskolafelügyelője lett. Emellett gazdálkodott és természettudományi gyűjteményeit gyarapította.

Jelentős ásvány- és madártojás-gyűjteményét Kazinczy is megcsodálta 1831 júniusában. Ebben az időszakban alapított Losoncon a magyar nyelv terjesztésére saját költségén „nemzeti intézetet”, majd iskolát és egyházi könyvtárat hozott létre. József nádor 1843. április 12-én nevezte ki a Nemzeti Múzeum élére. Nagy feladat várt rá: be kellett fejeznie az 1837 óta épülő palotát, majd meg kellett szerveznie a múzeum működését és gyűjteményeinek elhelyezését. A forradalom és szabadságharc évei a Nemzeti Múzeum számára is különlegesek voltak: ott ülésezett az országgyűlés főrendi háza.

Kubinyi, hogy a gyűjteményeket megvédje a fosztogatásoktól, Windischgrätz 1849. januári bevonulása után a császári sereg fővezérétől menlevelet szerzett a múzeum számára. A gyűjtemények a szabadságharc éveiben is gyarapodtak, ekkor kerültek oda a többi között III. Bélának és feleségének 1848 telén megtalált földi maradványai és sírmellékletei. A szabadságharc leverése után a múzeumra lakbéradót vetettek ki, és a megfelelő támogatás is elmaradt. Közadakozásból folytatta az épület bebútorozását, és létrehozta a Múzeumkertet.

A díszterem 1857–65 között Pest legjelentősebb koncertterme volt, itt tartotta első előadásait a Magyar Filharmóniai Társaság Erkel Ferenc vezényletével. Kubinyi 1869. február 25-én vonult nyugdíjba, 26 éves igazgatóságáért az uralkodótól a Vaskoronarend III. osztályú keresztjét kapta. A hazai tudomány történetébe is beírta a nevét. A Magyarhoni Földtani Társulat alakuló értekezletét 1848. január 3-án az ő videfalvai birtokán tartották meg. A pesti állatkert eszméje is tőle származott. 1872-ben a Magyar Orvosok és Természetvizsgálók Vándorgyűlésének elnöke lett.

A Magyar Tudományos Akadémia 1843-ban választotta tiszteleti, 1853-ban igazgató tagjává. 1859–1873 között a johannita rend tiszteletbeli lovagja, 1861-ben az első magyar nyelvű pesti szabadkőműves-páholy, a Szent István Páholy alapító tagja volt. Kubinyi Ágoston 1873. szeptember 19-én hunyt el Budapesten, Tápiószentmártonban temették el.