Model olma isteği kısa boyu yüzünden gerçekleşmeyince okuluna odaklanan Longoria, Roy Millerlisesini bitirdi ve Texas A&M Üniversitesi'nden, kinesiolgy alanında mezun oldu. Üniversiteyi bitirdikten kısa bir süre sonra katıldığı yetenek yarışması sayesinde tiyatro ajanslarının dikkatini çekti ve de T.V. kariyeri böylece başlamış oldu.
İlk T.V. rollerini, 2000'li yılların başında, konuk oyuncu olarak oynayan Longoria, ilk çıkışını ise The Young and the Restless adlı diziyle 2001 yılında gerçekleştirdi. Bu diziyi, 2003 yılında Dragnet izledi. Dragnet'in kadrosunda yer aldığı sırada, The Dead Will Tell adlı düşük bütçeli bir T.V. filminde oynadı.
Eva Longoria'ya uluslararası ününü kazandıran dizi ise, 2004 yılında ABC televizyonu için başlatılan ve halen devam etmekte olan Desperate Housewivesoldu. Canlandırdığı Gabrielle Solis karakteri başarılı oyuncuya, 2005 yılındaGolden Globe adaylığı ve 2006 yılında ALMA ödülü getirdi.
2006 yılında, genç yıldızın ilk büyük sinema filmi olan The Sentinel sinemaya girdi, aynı yılın sonlarında Christan Bale ve Freddy Rodriguez ile beraberHarsh Times'ın kadrosunda yer aldı.
2003 yılında, People en Español dergisinin gerçekleştirdiği "2003 Yılının En Güzel Kadınları" anketinde yer alan Longoria, Maxim dergisinin en güzel kadın oyuncular anketlerinde 2005 ve 2006 yılında birinci seçildi. Güzelliğini finansal alanlarda da değerlendiren genç yıldız, Magnum, Heineken, L'Oreal gibi pek çok farklı firmanın reklamlarındaki aranan yüzü oldu.
İlk evliliğini 2002 yılında, film yıldızı Tyler Christopher ile yapan yıldız oyuncu, bu evliliği 2004 yılında noktaladı. 2006 yılında, Spurs takımının guardı olan ünlü basketbolcu Tony Parker ile nişanlanan Eve Longoria, 2007 yılında ünlü basketçi ile evlendi.