Zu Beginn ihrer Karriere wird sie als Blickfang in Rollen von busenbetonten Blondinen auch Brigitte Bardot der DDR genannt – erst in späteren Jahren entwickelt sich Eva-Maria Hagen zur gefragten Charakterdarstellerin, sie wirkt in zahlreichen Film- und Fernsehproduktionen mit und macht sich auch als gefragte Brecht-Interpretin und Buchautorin einen Namen
Eva-Maria Hagen wird am 19. Oktober 1934 in im pommerschen Költschen – das heute zu Polen gehört – als Eva-Maria Buchholz geboren. Das Kind pommerscher Landarbeiter wird am Ende des Zweiten Weltkriegs mit ihrer Familie ins brandenburgische Perleberg in der Prignitz vertrieben.
Nach einer Lehre zur Maschinenschlosserin beginnt Eva-Maria Hagen 1952 ein Schauspielstudium in Ost-Berlin, wo sie 1953 – noch unter der Leitung von Bertolt Brecht – im Berliner Ensemble im Stück „Katzgraben“ von Erwin Strittmatter ihren ersten Bühnenauftritt hat. 1956 setzt sie ihr Schauspielstudium an der Fritz-Kirchoff-Akademie in West-Berlin fort. 1957 beginnt dann ihre Karriere als Filmschauspielerin in der DEFA-Filmkomödie „Vergesst mir meine Traudel nicht“. Von 1957 bis 1965 wirkt sie in etwa fünfzig Film- und Fernseh-Produktionen mit. 1958 erhält Eva-Maria Hagen ein Engagement am Maxim-Gorki-Theater in Berlin.
1961 ist Eva-Maria Hagen bei Gründung des Schauspiel-Ensembles des Fernsehfunks Berlin-Adlershof das erste Mitglied. 1965 begegnet sie dem Liedermacher Wolf Biermann, zu dessen kritischem Geist und Liedgut sie schnell Zugang findet – von 1965 bis 1972 leben sie zusammen. Ein halbes Jahr später erhält Wolf Biermann von der damaligen DDR-Führung ein Auftritts- und Publikationsverbot und auch Eva-Maria Hagen gerät zunehmend in die Schusslinie – schon bald wird gegen sie ein Prozess wegen Staatsverleumdung geführt und ihre Engagements finden zunehmend nur noch in Provinztheatern statt. Ende 1976 wird sie aufgrund ihres Protestes gegen die kurz zuvor erfolgte Ausbürgerung Wolf Biermanns fristlos entlassen, kurz darauf folgt die Entlassung aus der Staatsbürgerschaft der DDR und – zusammen mit ihrer Tochter Nina – die Übersiedlung in die Bundesrepublik Deutschland.
Die künstlerische Karriere und Bekanntheit von Eva-Maria Hagen werden durch die Ausbürgerung zwar zurückgesetzt, aber dennoch bleibt sie ihrem Fach treu. Schon bald schließen sich wieder Engagements in kleinen Theatern sowie diverse Fernsehrollen an. Die Schauspielerin wirkt auch bei Musikauftritten an der Seite von Wolf Biermann mit und schafft außerdem eigene Musikaufnahmen.
1997 erhält Eva-Maria Hagen aufgrund ihrer musikalischen Brecht-Hommage von den Goethe-Instituten in Irland, Schottland, England, Schweden und der Ukraine Einladungen für Konzerte. 1998 geht sie in fünfzig deutschen Städten auf Lesung mit ihrem erfolgreichen Buch „Eva und der Wolf“. Auch spielt sie zusammen mit ihrer Tochter Nina Hagen und ihrer Enkelin Cosma Shiva Hagen im TV-Film „Ein Mann für gewisse Sekunden“. 1999 gibt sie einen Auftritt mit Brecht-Bezug in den Hamburger Kammerspielen.
1954 heiratet Eva-Maria Hagen den Drehbuchautor Hans Oliva-Hagen – aus der fünfjährigen Ehe geht die Tochter Catherina hervor, die später unter dem Namen Nina Hagen als Schauspielerin und Sängerin bekannt wird. Danach folgen Beziehungen mit dem Regisseur Matti Geschonneck und später mit dem Pianisten Siegfried Gerlich – heute ist Eva-Maria Hagen alleinstehend und lebt in Hamburg.