22 Temmuz 1926'da İzmir Karşıyaka'da doğmuştur. Babası sinemacı Nafi Ağaoğlu, annesi Avukat Müjgân Ağaoğlu'dur. Teknik Üniversite mezunu olan Halim Ağaoğlu ile Adalet Ağaoğlu, 15 Aralık 1954’te evlenmiştir. Kız kardeşi Gönül Sümer'dir.
İnşaat Mühendisi olan Halim Ağaoğlu, 1965-1968 yıllarında Karayolları'nda Genel Müdür Muavinliği görevinde bulunmuştur. İstanbul Boğaziçi Köprüsü'nün yapım aşamasında zaman ve hazırlık eksiklikleri nedeni ile karşı çıktığı için görevinden alındı 1985 yılında Fatih Sultan Mehmet Köprüsü inşaatını yapan Türk-Japon-İtalyan konsorsiyumunun genel sekreterliğini yürütmüştür.
Halim Ağaoğlu 18 Temmuz 2018 yılında vefat etmiştir.