Eva Mendes nació el 5 de marzo de 1974 en Florida. Hija de inmigrantes cubanos, es la menor de cuatro hermanos. Tras vivir en Miami, se trasladó a Los Ángeles con su madre después de que sus padres se divorciaran. Se inscribió en la Hoover High School, en Glendale, California.
Dejó sus estudios de marketing en la década de los años 90 cuando fue descubierta por un agente artístico, momento en el que se dio cuenta de que su gran vocación era la actuación. Eva Mendes fue escalando desde abajo, apareció primero en algunos comerciales y después en algunos papeles de telenovelas menores con poco éxito en la televisión estadounidense.
Debutó en el cine en 'Los chicos del maíz 5' en 1998 aunque no se estrenó y se publicó directamente en vídeo, y ese mismo año apareció también en la serie de televisión 'Urgencias'. Fue lanzada al mercado internacional del cine con la película 'Movida en el Roxbury', una comedia de John Fontenberry.
Más tarde siguió apareciendo en más películas como 'My brother the pig' en 1999, 'Leyenda Urbana 2' en el año 2000, 'A contrarreloj' en el año 2001, 'Training Day' en el mismo año, 'Fast and Furious 2' en el año 2003, 'Hitch, especialista en ligues' en 2005 al lado de Will Smith, o 'Ghost Rider' con Nicolas Cage.
Por otro lado, ha salido en el videoclip del grupo musical The Strokes de su canción 'The end has no end' o en el Aerosmith 'Hole in muy soul'. En el plano del modelaje también ha destacado aunque no tanto, por eso posó para el fotógrafo Marino Parisotto en el calendario 2008 de Campari. Además, posó desnuda en un anuncio publicitario para la organización PETA, durante una campaña contra el uso de pieles animales.
Hay que sumar otras producciones como 'Lío embarazoso', 'La noche es nuestra' en 2007, 'Live!' en el mismo año, 'Cleaner, 'The Women', 'The spirit', 'Teniente corrupto' en el año 2008, 'Los otros dos', 'Last night', 'Fast Five', 'Cruce de caminos', película en la que conoció a su pareja actual, 'Holy Motors', o 'Lost River'. Aunque nunca se confirmó nada al respecto, se la relacionó sentimentalmente con el también actor Matt Damon, y más tarde con un joven llamado George.
En el año 2011 empezó a salir con Ryan Gosling y fue ese mismo año cuando se supo que estaban esperando su primer hijo que nació el 12 de septiembre de 2014. Fue niña y la llamaron Esmeralda. la pareja primero mantuvo una fuerte amistad hasta que comenzó a salir, fue en el verano que comenzaron cuando ella terminó con el productor George Gargurevich, mientras que por aquel entonces él estaba saliendo con Olivia Wilde. En 2012 se enfrentaron a muchos rumores que aseguraban que habían roto, pero nada de eso era verdad.
Desde 2014 ha estado retirada del mundo del cine y no han sido muchos los trabajos que ha realizado, más allá de asistir a algún acto público. Por otro lado, la pareja volvió a tener una niña en abril de 2016 a la que llamaron Amada.
