Родился в семье скульптора Евгения Александровича Лансере - художественной династии, где все родственники были связаны с искусством. Его сестра З.Е. Серебрякова тоже стала художником. Дед Н.Л. Бенуа был академиком архитектуры, дяди Л.Н. Бенуа - архитектором и А.Н. Бенуа - художником, основателем объединения «Мир искусства». Детство Евгения прошло в имении Нескучное на Украине. Когда Евгению Лансере было десять лет, умер его отец, и семья переехала в Санкт-Петербург. Дом семьи Лансере называли «Дом Бенуа у Николы Морского». У юного Евгения рано проявились художественные способности: он записал в дневнике: «Прежде всего – быть отличным художником». Евгений Лансере учился в первой петербургской гимназии.
В 1892 году в семнадцать лет он поступил в рисовальную школу «Общества поощрения художеств», где учился у Я.Ф. Ционглинского и Э.К. Липгарта.
В 1895 году Евгений Лансере уехал в путешествие по Европе. Он учился в академиях Ф. Кларосси (1895 -1896) и Р. Жюльена (1896 -1897) во Франции, где получил качественную профессиональную подготовку.
В 1898 году он получил крупный заказ на оформление книжной графикой книги Е.Балабановой «Легенды о старинных замках Бретани», вышедшей в Санкт-Петербурге в 1899 году. Для выполнения это заказа он путешествовал по Бретани и западу Франции, делая наброски и рисунки пейзажей и замков в альбомах. Эти иллюстрации были выставлены на выставке русских и финляндских художников Сергея Дягилева.
В 1899 году он вернулся в Россию и стал членом объединения «Мир искусства», задуманного как «кафедра толкования и пропаганды новой эстетики». Евгений Лансере стал постоянным сотрудником журнала «Мир искусства», в период оформления которого сотрудничал с журналами «Художественные сокровища России», «Золотое руно», «Детский отдых».
В 1905 году Евгений Лансере уехал в путешествие по Дальнему Востоку.
В 1905 -1908 году он сотрудничал как художник с революционными журналами «Жупел», «Адская почта», делая для них рисунки на злободневные политические темы.
В 1907 – 1908 году Евгений Лансере создал «Старинный театр».
В 1911 году написал темперой картину «Корабли времен Петра Первого», приобретенную Третьяковской галереей.
В 1912 – 1915 годах он стал художественным руководителем фарфоровой фабрики и мастерских гравировки стекла в Санкт-Петербурге и Екатеринбурге.
В 1914 -1915 годах Евгений Лансере был военным художником-корреспондентом на Кавказе в течение Первой мировой войны. Его военные рисунки выходили на открытках.
В 1917 – 1919 годы жил в Дагестане.
В 1919 году он был художником в Осведомительно-агитационном бюро (ОСВАГ) Добровольческой армии А.И. Деникина.
В 1920 году Евгений Лансере переехал в Ростов-на-Дону, позднее в Тифлис. В этот период он был рисовальщиком в Музее этнографии, выезжая в этнографические экспедиции с Кавказским археологическим институтом.
В 1922 году Евгений Лансере получил звание профессора Академии художеств Грузии, МАРХИ.
В 1924 году в качестве театрального художника оформил постановку «Юлий Цезарь» У. Шекспира в Кутаиси.
В 1927 году он поехал в Париж от Академии художеств Грузии.
В 1934 году Евгений Лансере переехал в Москву. В этот период он сделал монументальные росписи темперой и силикатными красками залов Казанского вокзала.
В 1934 – 1938 годы преподавал во Всероссийской Академии художеств в Ленинграде.
В 1937 году он выполнил росписи темперой в гостинице «Москва».
В 1938 году оформил постановку пьесы «Горе от ума» в Малом театре в Москве.
В 1943 году Евгений Лансере стал лауреатом Сталинской премии второй степени.
В 1945 году ему было присвоено звание Народного художника РСФСР.
В 1946 году оформил постановку пьесы «Барышня-крестьянка» в Большом театре в Москве.
Евгений Лансере скончался 13 сентября 1946 года и был похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.
