Eugeniusz I urodził się w Rzymie, jednak dokładna data jego narodzin nie jest znana. Został wybrany na papieża 10 sierpnia 654 roku, jeszcze za życia swojego poprzednika, Marcina I, który został uwięziony przez cesarza bizantyjskiego Konstansa II i przewieziony do Konstantynopola. Wybór Eugeniusza I nastąpił z woli cesarza, co było wynikiem dążenia do uniknięcia konfliktu z władzą świecką, zwłaszcza w kontekście sporów doktrynalnych dotyczących monoteletyzmu. Choć jego postawa wobec cesarza była uległa, to pod koniec życia odrzucił dokumenty zawierające błędy doktrynalne, które zostały mu przesłane przez patriarchę Piotra. Zmarł 2 czerwca 657 roku, a po śmierci został uznany za świętego.