Kariéru Eve Myles nastartovala koncem 90. let 20. století. Proslavila se coby Ceri Lewis v dramatickém seriálu Wales Belonging, jako Gwen Cooper ve sci-fi seriálu Torchwood a Faith Howells v dvojjazyčně produkovaném seriálu Un Bore Mercher.
V roce 2012 byla Eve Myles nominována na The Saturn Awards za svůj výkon ve sci-fi dramatickém seriálu Torchwood, a to v kategorii Nejlepší televizní herečka.
Na Apple TV+ se Eve Myles stala jednou z hvězd seriálu Únos letadla (Hijack), který měl premiéru koncem června 2023. Dostala v něm roli Alice Sinclair, letové dispečerky na londýnském Heathrow.
Kromě práce před kamerou se Eve Myles věnuje i divadlu a psaní. Je autorkou knih Torchwood - Lost Souls: A Full-Cast Dramatization či Torchwood: In the Shadows.
V roce 2013 se manželem Eve Myles stal herec Bradley Freegard.