В 1894 году окончил Дрезденский политехнический институт (Германия), а в 1896 году — Институт инженеров путей сообщения (Санкт-Петербург).
Преподавал в Московском инженерном училище путей сообщения (1899—1904) и в Киевском политехническом институте (1904—1938).
В 1925 году по проекту Е.О. Патона в Киеве был создан Мост имени Евгении Бош.
В 1929 году основал сварочную лабораторию и Электросварочный комитет. Руководитель Сварочного комитета и лаборатории сварки (1929—1933). В 1934 году на их базе создан Институт электросварки АН УССР в Киеве. Этот институт он возглавлял до конца жизни.
В 1929—1938 годах им проведён ряд первичных исследований прочности и эксплуатационной надёжности сварных конструкций. В этот период Евгений Патон сформулировал основные положения по технологическим основам дуговой сварки.
В 1941—1943 годах ученый разрабатывает технологию сварки специальных сталей, исследует физические основы горения дуги под флюсом, свариваемость металлов, руководит работами по созданию производства сварных труб, сосудов, машин различного назначения, создаёт новый класс сварных конструкций. Под его руководством в оборонную промышленность были внедрены оборудование и технология для автоматической сварки специальных сталей при производстве танков, бомб.
Внёс значительный вклад в наращивание выпуска танков «Т-34» в годы войны внедрения автоматической сварки под флюсом, сначала на заводе № 183, а затем и на всех остальных танковых заводах.
Автоматы скоростной сварки позволили снизить трудоёмкость изготовления корпуса танка «Т-34» в восемь раз, а также не требовали от рабочих высокой квалификации, глубоких специальных знаний и больших физических усилий, поэтому автосварщиками могли работать подростки и женщины-разнорабочие.
В послевоенные годы возглавил исследования по созданию научных основ сварки и широкому внедрению сварки в промышленность, созданию и внедрению поточных сборочно-сварочных линий.
Становится автором и руководителем проектов более 100 сварных мостов.
Среди них один из крупнейших мостов мира — цельносварной мост через Днепр, расположенный в Киеве, известный в настоящее время как Мост имени Патона.
Награжден двумя орденами Ленина (1942, 1943), орденами Трудового Красного Знамени (1940), Отечественной войны I степени (1945), Красной Звезды (июнь 1942).
Евгений Патон умер 12 августа 1953 года в Киеве, похоронен на Байковом кладбище.
Крепче брони
Мемориальный музей Е.О. Патона
Сын — академик, Президент НАН Украины (с 1962 года)
Борис Патон.
Сайт «Герои страны»Евгений Патон «Воспоминания»