Ihre Schauspielkarriere begann in der zweiten Hälfte der 1990er Jahre mit vielen kleinen Rollen in B-Movies wie Children of the Corn V: Fields of Terror und Urban Legends: Final Cut. Ihr erster Mainstream-Auftritt war in dem Film “Training Day” von 2001. Seitdem hat Eva in vielen Filmen mitgewirkt, darunter “Mein Bruder, das Schwein”, “All About the Benjamins”, “Once Upon a Time in Mexico”, “The Wendell Baker Story”, “Hitch”, “We Own the Night”, “Ghost Rider”, “The Other Guys”, “Holy Motors” und vielen anderen. Viele ihrer Auftritte wurden von der Kritik gelobt.
Auch ihre Karriere als Model ist bemerkenswert. Sie hat in den Musikvideos von Will Smith, Pet Shop Boys und Aerosmith mitgespielt. Revlon Cosmetics engagierte sie als internationale Sprecherin und um Spenden für die Brustkrebsforschung zu sammeln. Sie hat keine Kontroversen gefürchtet. Bei einem Fotoshooting für Calvin Klein zeigte sich Eva nackt. Es handelte sich um ihr Parfüm Secret Obsession. Diese Werbung wurde jedoch 2007 in den USA verboten, weil dabei ihre Brustwarzen zu sehen waren. Sie war auch Botschafterin für Cartier.
Mendes hat mit ihrem Partner George Augusto eine Wohndekorlinie. Später brachte sie auch eine Geschirrserie auf den Markt. Ihre Produkte sind in den Macy’s-Filialen und an einigen anderen Orten erhältlich.
Obwohl sie in einer Beziehung mit George Augusto war und später Ryan Gosling datete, hat Eva erwähnt, dass sie es vorzieht, keine eigenen Kinder zu haben.