Après des études à Montauban, Eugénie Tell regagne son département natal, la Guyane, où elle exerce le métier d'institutrice. Elle épouse Félix Eboué et le suit au Tchad où il est nommé gouverneur en 1938. En août 1940, tous deux se rallient au général de Gaulle : Félix Eboué devient gouverneur de l'Afrique équatoriale française et Eugénie Eboué-Tell, engagée dans les Forces Françaises Libres, est affectée comme infirmière à l'hôpital de Brazzaville. En 1944, elle est décorée de la croix de guerre et de la médaille de la Résistance.

Son engagement politique au sein de la SFIO date de 1944 : déléguée à l'Assemblée consultative provisoire, elle est élue conseiller municipal de Grand Bourg à la Guadeloupe, puis devient députée aux deux assemblées nationales constituantes de 1945 et 1946, avant d'être élue au Conseil de la République le 15 décembre 1946. Au Palais du Luxembourg, elle adhère au groupe socialiste et siège à la commission de l'éducation nationale puis de l'intérieur. Sa première intervention en séance publique, en 1947, porte sur la situation à Madagascar.

La même année, membre du nouveau parti fondé par le Général de Gaulle, le RPF, elle se présente avec succès aux élections municipales, puis à celles du Conseil de la République où elle participe aux travaux de la commission des douanes. Son intérêt pour les questions relatives à l'outre-mer la conduit à s'exprimer à plusieurs reprises à la tribune de la Haute assemblée et avec beaucoup de compétence, sur l'extension de la sécurité sociale aux territoires d'outre-mer, le traitement des fonctionnaires et le régime fiscal dans les départements d'outre-mer, etc.

En 1951, elle est vice-présidente de la commission de la France d'outre-mer, puis le 10 juillet 1952, après avoir quitté le Palais du Luxembourg, elle devient vice-présidente de l'Assemblée de l'Union française. L'année 1956 voit sa défaite aux élections législatives anticipées dans la 5ème circonscription de la Seine ; en revanche, elle est élue en 1958 conseillère municipale d'Asnières.

Elle disparaît en 1972. Commandeur de la Légion d'honneur, officier des palmes académiques, elle était également commandeur de l'Ordre du Tchad et de l'Ordre de la Côte d'Ivoire.