2017 belegte sie bei den Europameisterschaften den fünften Platz. Im Finale der Weltmeisterschaften in Budapest besiegte sie Tina Trstenjak und gewann nach 2014 ihren zweiten Titel. 2018 traf sie im Europameisterschaftsfinale erneut auf Trstenjak und erneut siegte Agbegnenou. Fünf Monate später besiegte sie im Finale der Weltmeisterschaften in Baku die Japanerin Miku Tashiro und verteidigte ihren Titel aus dem Vorjahr. Auch bei den im Rahmen der Europaspiele 2019 in Minsk ausgetragenen Europameisterschaften erreichte Agbegnenou das Finale und gewann den Titel durch einen Sieg über die Britin Alice Schlesinger. Zwei Monate später gewann sie bei den Weltmeisterschaften in Tokio das Finale gegen Miku Tashiro und damit ihren dritten Weltmeistertitel in Folge. Anfang 2020 siegte sie beim Grand Slam in Paris. Danach fanden 2020 wegen der COVID-19-Pandemie ein halbes Jahr lang keine internationalen Turniere statt. Bei den im November ausgetragenen Europameisterschaften in Prag gewann sie im Finale gegen Magdalena Krssakova aus Österreich. Im Juni 2021 gewann Agbegnenou ihren fünften Weltmeistertitel. Bei den Weltmeisterschaften in Budapest bezwang sie im Finale die Slowenin Andreja Leški. Anderthalb Monate später besiegte sie im Halbfinale der Olympischen Spiele in Tokio die Kanadierin Catherine Beauchemin-Pinard, im Finale bezwang sie Tina Trstenjak und gewann die Goldmedaille. Im Mixed-Mannschaftswettbewerb gewann die französische Mannschaft durch einen Finalsieg über die Japaner den Titel.