Agata Mróz-Olszewska od 17. roku życia zmagała się z białaczką. Z tego powodu musiała przerwać treningi. Po dłuższej przerwie wznowiła sportową karierę. Mimo że występowała na zapleczu ekstraklasy w klubie AZS WSBiP Ostrowiec Świętokrzyski, to otrzymała powołanie do reprezentacji Polski. Jej kariera nabrała wówczas rozpędu. W 2003 roku była pewnym punktem drużyny, która w Turcji niespodziewanie zdobyła złoty medal. Wielki sukces "złotka" Andrzeja Niemczyka powtórzyły dwa lata później w Chorwacji. Także podczas tego czempionatu Agata Mróz-Olszewska odgrywała kluczową rolę.Niestety, choroba znów dała o sobie znać. Z powodu złego stanu zdrowia zmuszona była przerwać karierę w 2007 roku. W tym roku poślubiła Jacka Olszewskiego, a na początku stycznia 2008 ogłosiła, że jest w ciąży. 4 kwietnia urodziła córeczkę Lilianę. Niespełna dwa miesiące później przeszła zabieg przeszczepienia szpiku kostnego. Początkowo rokowania były pomyślne. Choroba okazała się jednak silniejsza. 4 czerwca 2008 roku Agata Mróz-Olszewska zmarła w wieku zaledwie 26 lat. Polska siatkówka i w ogóle polski sport poniósł wielką stratę.Ku czci wybitnej reprezentantki Polski rozgrywany był od 2009 roku memoriał. Agata Mróz-Olszewska jest patronką publicznych gimnazjów w Średniem Dużem i w Bobolicach, a od 2016 roku Szkoły Mistrzostwa Sportowego PZPS w Szczyrku. Jej imię nosi hala sportowa w Kole, a także hale widowiskowo-sportowe w Dąbrowie Tarnowskiej i Brzostku. W 2012 roku powstał film biograficzny pt. Nad życie, a w postać Agaty Mróz-Olszewskiej wcieliła się Olga Bołądź.