Elle quitte le Texas en 1997 pour faire des castings à Los Angeles et devient célèbre dans le rôle d'Isabella Braña Williams pour le soap américain Les Feux de l'amour, qu'elle incarne de 2001 à 2003. Elle enchaîne dans les séries L.A. Dragnet (disparue), puis le rôle de Gabrielle Solis, ex top-model vénale et matérialiste dans le feuilleton télévisé Desperate Housewives véritable succès aux États-Unis depuis l'automne 2004.
En 2005, elle signe un contrat avec L'Oréal, contrat qui la met sur le rang de stars telles que Beyoncé.
En 2006, elle apparut au cinéma dans Harsh Times, aux côtés de Christian Bale puis dans The Sentinel, avec Michael Douglas et Kiefer Sutherland.
En 2007, l'actrice prête son image à la marque Bebe Sport.
En 2008, elle devient l'égérie de la marque de crèmes glacées Magnum.
Pour la soirée Critics' Choice Awards, Eva a joué les sirènes en Monique Lhuillier
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