Eva Simonet baigne depuis l'enfance dans le milieu du théâtre puisqu'elle est la fille de l'actrice Marie Perrin et du régisseur Alexandre Simonet. Elle est aussi la sœur aînée de l'acteur et réalisateur Jacques Perrin et la mère de Christophe Barratier, à qui l'on doit le plus gros succès de l'année 2004 en France : Les Choristes (8,7 millions d'entrées).

Active sur les planches, Eva Simonet se forme au Conservatoire national avec son frère puis trouve quelques rôles au cinéma. Son plus connu est sans nul doute celui qu'elle incarne dans L'Etrangleur réalisé par Paul Vecchiali. Dans ce drame sorti en 1970, la comédienne se glisse dans la peau d'une des victimes du tueur en série campé par son frère Jacques Perrin.

Elle poursuit sous la houlette de prestigieux metteurs en scène, comme dans Laisse aller... c'est une valse (1970) de Georges Lautner, Section spéciale (1975) de Costa-Gavras (qui lui offre son premier rôle en 1969 dans le drame historique primé Z), En haut des marches (id.) de Paul Vecchiali, La Java des ombres (id.) de Romain Goupil et Kung-fu master ! (1988) d'Agnès Varda.

Mais c'est via une autre activité liée au cinéma qu'elle est la plus active : celle d'attachée de presse. En 1973, elle défend le polémique La Grande Bouffe de Marco Ferreri (dans lequel elle tient un petit rôle) qui, à l'époque, choque une grande partie de la presse lors de sa première diffusion au festival de Cannes. Par la suite, le long métrage devient culte.

Durant sa longue et prolifique carrière, Eva Simonet oeuvre sur un grand nombre de films de réalisateurs prestigieux (via la société MK2), comme Claude Chabrol, Jacques Doillon, Alain Resnais, Claire Denis, Bertrand Tavernier, Cédric Klapisch, Louis Malle, Claude Lanzmann, Krzysztof Kieslowski, Pierre Schoendoerffer, Nicole Garcia ou encore Etienne Chatiliez.

Eva Simonet est décédée le 27 décembre 2020 à l’âge de 82 ans.