Августа родилась 30 сентября 1811 года в тихом Веймаре. Её отец, Карл Фридрих, был наследным князем небольшого герцогства Саксен-Веймарского, её мать — русской великой княгиней Марией Павловной, внучкой Екатерины Великой и — как лестно заметил Гёте — «одной из самых важных женщин своего времени».

Её отец был застенчивым человеком, до конца жизни любившим сказки, а её мать, по словам поэта Иоганна Вольфганга Гёте, была «одной из лучших и значительнейших женщин своего времени».

Будущая Германская императрица и королева Пруссии получила разностороннее образование, которое впоследствии помогло ей при осуществлении представительских обязанностей в качестве королевы и императрицы. Одним из её педагогов был Эсперанс Сильвестр из Женевы.
Уроки рисования ей давала придворная художница Луиза Зейдлер, а уроки музыки — придворный дирижёр Иоганн Непомук Гуммель.
Веймарский двор, где выросла Августа, считался одним из самых либеральных в мире.

Ещё в 1816 году великий герцог Карл Август Саксен-Веймар-Эйзенахский, дед Августы, — первым в германских землях — даровал своим подданным конституцию. Кроме того, благодаря влиянию герцогини Анны Амалии фон Саксен-Веймар-Эйзенахской Веймар был чрезвычайно открыт для литературы и искусства.

Гёте, всегда бывший желанным гостем при герцогском дворе, по случаю девятилетия Августы, посвятил ей стихотворение, начинавшееся словами:
«Все тополя, растущие высоко в небе,
Каждый куст, благоухающий своим ароматом,
Все оглядываются на тебя …»

Веймарский двор, где воспитывалась Августа, считался либеральным. В Веймаре благодаря герцогине Анне Амалии Брауншвейгской процветали искусство и литература.
Августа познакомилась со своим будущим мужем принцем Вильгельмом Прусским в 1826 году. Вильгельм отзывался о 15-летней Августе как о «выдающейся личности», но по внешним данным отдавал предпочтение её старшей сестре Марии.

Но в то время принц Вильгельм был влюблён в княжну Элизу Радзивилл. Брак с неравнородной польской аристократкой при прусском королевском дворе считался мезальянсом. Кронпринцем Пруссии считался старший брат Вильгельма Фридрих Вильгельм, но у него в браке не было детей, поэтому ему в наследники предполагался младший брат Вильгельм.

В июне 1826 года отец Вильгельма король Фридрих Вильгельм III окончательно запретил Вильгельму жениться на Элизе Радзивилл.
Из корреспонденции жениха и невесты следовало, что они подошли к браку с совершенно разными ожиданиями. Вспоминая Элизу Радзивилл, принц Вильгельм писал сестре Шарлотте, супруге императора Николая I: «По-настоящему любить можно в жизни только один раз». О своей невесте он отзывался: «Принцесса прекрасна и умна, но не может меня согреть».

В то же время влюблённая в своего будущего мужа Августа и мечтает о счастливом супружестве.
На кандидатуре Августы в невесты Вильгельму настоял его отец Фридрих Вильгельм III. Младший брат Вильгельма Карл Прусский женился на старшей сестре Августы Марии.

Августу хорошо приняли при прусском королевском дворе и первые недели молодожёны прожили в полной гармонии, но вскоре Августа заскучала в Берлине. Вильгельм тоже стал уставать от энергичной 21-летней супруги. 

В марте 1830 года Вильгельм делился с сестрой Александриной, что его смущала не ребячливость супруги, а наоборот, её не по возрасту зрелый ум и острота суждений, и жаловался, что она часто вступала в дискуссии, в которых хотя и демонстрировала полное владение предметом, но выходила за положенные ей рамки. Это, по мнению Вильгельма, не только придавало ей самоуверенности и дальше пускаться в такие дискуссии, но и нежелательный для неё образ «остроумной женщины», ведь за Августой уже замечали, что у неё разум преобладает над сердцем. В интимной жизни супругов тоже не было идиллии. В письме к сестре Шарлотте в январе 1831 года Вильгельм жаловался на недостаточную женственность супруги.

Будущий император Фридрих III, первый ребёнок в семье Вильгельма и Августы, появился на свет в 1831 году, спустя три года брака. Дочь Луиза родилась ещё спустя семь лет. 
 Вильгельм вскоре вернулся к прежним любовным связям с дамами из различных кругов, несмотря на все предпринимаемые им предосторожности, Августа знала об изменах мужа.
С 1840 года Августа страдала биполярным расстройством психики, жизнь потеряла для неё краски, она страдала депрессиями.

В Мартовскую революцию Вильгельм по настоянию царственного брата бежал в Лондон. Августа с двумя детьми укрылась в Потсдаме. Кронпринц Вильгельм вернулся в Пруссию лишь в июне 1848 года. В 1849 году он получил назначение генерал-губернатором Рейнской провинции, и весной 1850 года Августа и Вильгельм въехали в свою новую резиденцию в Кобленце, во дворец последнего курфюрста Трирского.

Сын Фридрих под влиянием матери поступил на юридический факультет Боннского университета и стал первым наследником прусского трона с академическим образованием. 
В 1856 году 17-летняя дочь Вильгельма и Августы вышла замуж за великого герцога Баденского, в январе 1858 года их сын Фридрих женился на 17-летней Виктории, дочери королевы Великобритании Виктории.

Августа считала этот брак одним из своих немногих триумфов. Великобритания для неё являлась примером современной монархии, Августа надеялась, что её невестка сможет привить либеральные взгляды сыну Фридриху.

Став королевой, Августа получила возможность посвятить себя благотворительности. По инициативе Августы было организовано много больниц.
Миролюбивая Августа отрицательно относилась к войнам за объединение Германии и обвиняла в них прежде всего Бисмарка. Она выступила противницей Франко-прусской войны 1870—1871 годов, хотя по её результатам Августа стала императрицей. 

Противостояние с Бисмарком продолжилось и после 1871 года. В культуркампфе, направленном преимущественно против католической церкви, Августа решительно встала на сторону католиков. Ей удалось уговорить кайзера Вильгельма не трогать католические ордена, занимавшиеся уходом за больными. 

В июне 1881 года в Кобленце страдавшая ревматизмом и болезнью Паркинсона, Августа получила тяжёлые травмы в результате падения и была вынуждена передвигаться на костылях или в инвалидном кресле, но тем не менее не отказалась от своих обязанностей. 

 У неё наконец-то улучшились отношения с супругом, в 1887 году отметившим 90-летие.
Кайзер Вильгельм умер 9 марта 1888 года, сын Фридрих правил лишь 99 дней и умер от рака горла.
Августа стала свидетельницей прихода к власти её любимого внука Вильгельма. Каждый год императрица проводила по нескольку недель в своём любимом Кобленце, «Потсдаме на Рейне».

На новогоднем приёме в 1890 году императрица появилась слегка простуженной, а 7 января 1890 года внезапно умерла в Старом дворце на Унтер-ден-Линден. Её похоронили рядом с супругом в Мавзолее Шарлоттенбургского дворца.
До самого конца она оставалась волевой и спокойной, выполняя возложенные на неё обязанности и ежегодно посещая Кобленц.
Хотя улицы, площади и больницы до сих пор носят её имя, к концу Второй мировой войны память об императрице в Германии померкла.