Чтобы не огорчать родителей, по окончании школы Евгения Ханаева поступила в МГУ на юридический факультет, но также тайно подала документы в училище имени Щепкина. Через несколько дней обман раскрылся: коллега из «Щепки» поздравил Никандра Сергеевича с успешным поступлением дочери. Девушка была вынуждена совмещать учёбу в МГУ и в «Щепке», однако из-за Великой Отечественной войны учёба и в том, и в другом ВУЗе была прекращена. В 1943 году была создана Школа-Студия МХАТ, и вместе с Евгенией Ханаевой туда были приняты Михаил Пуговкин, Игорь Дмитриев, Владимир Трошин. Окончив студию, Евгения стала актрисой МХАТа.
Переломным для актрисы можно считать 1972 год: она впервые появилась на экране. Дебютом Евгении Ханаевой в кино стал фильм Ильи Авербаха «Монолог», сразу после съёмок которого актрисе предложили роль Августы Яковлевны в драме «Странные взрослые». Чуть позже она сыграла Зинаиду Петровну в киноленте «…И другие официальные лица», приняла участие в съёмках картины «Жизнь и смерть Фердинанда Люса».
Однако «визитная карточка» Евгении Ханаевой – это роль учительницы Марии Васильевны Девятовой, справедливой и мудрой женщины, воспринимающей беды учеников как свои личные, в фильме «Розыгрыш» Владимира Меньшова. Фильм имел большой успех, пользуется популярностью он и сейчас. Последующие десять лет актриса не сходила с экранов: «Москва слезам не верит», «Старый Новый год», «По семейным обстоятельствам», «Берегите мужчин!», «Блондинка за углом», «4:0 в пользу Танечки» – в этих и многих других успешных фильмах снялась Евгения.
8 ноября 1987 года Евгения Ханаева скончалась.