Ева Грин родилась 5 июля 1980 года в Париже. Отец Евы — Вальтер Грин, швед по происхождению, работает стоматологом. Мать — француженка алжирского происхождения Марлен Жобер, известная актриса, в последнее время занимающаяся детской литературой.

Дебютом Евы Грин в голливудском кино стала масштабная постановка режиссёра Ридли Скотта «Царство небесное» (2005). Ева исполнила роль иерусалимской принцессы Сибиллы, любовный интерес крестоносца Балиана (Орландо Блум).

Фильм получил негативные рецензии критиков и стал одной из крупнейших неудач в прокате США 2005 года, однако это не помешало Еве продолжить успешное восхождение на голливудский Олимп — следующей же ролью актрисы становится легендарная «девушка Бонда» Веспер Линд.

В 2007 году Ева Грин снялась в экранизации фантастической сказки «Золотой компас», первой части популярного книжного сериала «Тёмные начала» Филипа Пулмана. Она сыграла роль королевы ведьм Серафины Пеккалы.