Евгения Канаева родилась 2 апреля 1990 года в Омске. Её мать — Светлана Канаева — мастер спорта по художественной гимнастике. Тем не менее, в возрасте шести лет в спорт Евгению привела бабушка, которая любила художественную гимнастику и фигурное катание. Несмотря на юный возраст, маленькая Канаева проявляла большой потенциал. Её первый тренер Елена Арайс (дочь личного тренера Канаевой Веры Штельбаумс) была поражена её стремлением разучивать новые сложные элементы. Штельбаумс, которая работала в той же спортивной школе, тоже вспоминает времена, когда Канаева оставалась в зале уже после того как все дети уходили домой, тренировалась долгие часы, и бабушка ждала внучку в холодном темном коридоре.
В возрасте 12 лет Канаеву пригласили на сборы в Москву в составе группы молодых гимнасток из Омска. Её выступление привлекло внимание Амины Зариповой, тренера, ответственного за подготовку юниоров. Евгению пригласили тренироваться в школу олимпийского резерва. Канаева улучшала свои результаты в том числе благодаря присутствию в Москве Веры Штельбаумс, в то время личного тренера омской гимнастки, члена сборной России Ирины Чащиной. В 2003 году Канаева выступала за Газпром на клубном чемпионате мира в категории юниоры (Aeon Cup), который проходил в Японии. Канаева представляла Россию вместе с Ириной Чащиной и Алиной Кабаевой. Она выиграла соревнования среди юниоров. Примерно в то же время её заметила главный тренер сборной России по художественной гимнастике Ирина Александровна Винер. Канаеву пригласили тренироваться в учебно-тренировочный центр «Новогорск» на базу членов сборной России. По словам Винер, это стало переломным моментом в жизни Канаевой, так как лучше один раз увидеть чем сто раз услышать.

Восхождение Канаевой на пьедестал среди взрослых было непростым из-за того, что Россия обладает большим количеством талантливых гимнасток. С момента окончания олимпиады 2004 года, где Кабаева и Чащина выиграли золото и серебро соответственно, свое восхождение начали Вера Сесина и Ольга Капранова и стали лидерами художественной гимнастики России. Поскольку Кабаева продолжала выступать, в сборной просто не оставалось места для Канаевой. Но она продолжала упорно работать и удача улыбнулась ей в 2007 году. Летом 2007 года уже был известен состав сборной России на Чемпионат Европы в Баку — Кабаева, Сесина, Капранова. Но, получив серьезную травму, из состава вышла Алина Кабаева. Для замены Кабаевой Винер выбрала Канаеву и доверила ей выполнить один предмет — ленту. Несмотря на мимолетность своего появления на ковре, Канаева не подвела своих тренеров и болельщиков. Евгения выиграла золото в финале с лентой и в командном соревновании. Спустя несколько месяцев она выиграла золото на чемпионате мира в Греции в командном соревновании.

Все четыре программы на Олимпиаде 2008 года (обруч, булавы, скакалка и лента) были составлены с учетом высокой сложности, продуманы в музыкальном плане и раскрывали ее индивидуальность. Одна из программ — лента — была составлена под оригинальную версию «Подмосковных вечеров», исполненную на фортепиано. Канаева начинала сезон 2008 года в тени Сесиной, Капрановой и обладательницы действующего титула чемпионки мира Анны Бессоновой. Тем не менее, уже к середине весны ей удалось преодолеть все препятствия и выиграть абсолютное первенство на всех этапах Гран-При и Кубков Мира и завоевать звание абсолютной Чемпионки России. На чемпионате Европы в Турине, Италии, она уже не числилась в резерве, а была полноценным членом сборной России. Она обошла Бессонову и Капранову, получив высокие оценки, и завоевала титул Чемпионки Европы. К тому времени Винер уже считала Канаеву главным претендентом на участие в Олимпийских Играх, за которой следовали Капранова и Сесина. Позже Винер приняла решение о том, что Россию на Олимпиаде в Пекине будут представлять Канаева и Капранова.
Канаева была самой юной среди всех финалистов соревнования по художественной гимнастике на Олимпиаде. В то же время она была самой собранной и допустила наименьшее количество ошибок. Она сказала: «Олимпиада не похожа на другие соревнования. Она требует полной концентрации на себе, ковре и предмете. Больше ни на что нельзя отвлекаться. Я убеждала себя, что все будет в порядке и что мне не о чем волноваться». Следуя такому настрою, Канаева выиграла Олимпиаду с прекрасным результатом 75.50 баллов, опередив ближайшую преследоватльницу Инну Жукову из Белоруссии на 3.50 баллов. По словам Винер, то, чего добилась Канаева, выиграв с огромным отрывом, будет не легко повторить кому-либо из гимнастов в ближайшем будущем.

С вводом новых правил в 2009 году стиль Канаевой значительно изменился. В начале сезона Канаеву мучали травмы и усталость. Тем не менее, она продолжала выигрывать все соревнования в абсолютном первенстве, и только некоторые финалы в отдельных видах программы она уступала Вере Сесиной или Анне Бессоновой. В мае на чемпионате Европы в Баку, Азербайджане, Канаева выиграла золото во всех четырех видах программы. В июле она выиграла все золотые медали (в общем количестве 9-ти штук) на Универсиаде в Белграде и Всемирных Играх в Тайване. Пять золотых медалей, завоеванных ею на Всемирных Играх, позволили России выйти в лидеры общего зачета. Президент РФ Дмитрий Медведев поблагодарил Канаеву за вклад в достижение победы. Канаевой присвоили титул «Героини Игр» на официальном сайте Универсиады в Белграде 2009 года. В сентябре у Канаевой появилась возможность стать чемпионкой мира. Канаева прошла квалификацию в первыми результатами во всех видах программы, завоевав четыре золота. Еще одну медаль в копилку сборной России она принесла в составе команды вместе с Ольгой Капрановой, Дарьей Кондаковой и Дарьей Дмитриевой. В результате к началу соревнований за звание абсолютной чемпионки Канаева уже обладала пятью золотыми медалями одного чемпионата мира, повторяя тем самым рекорд, установленный в 1992 году россиянкой Оксаной Костиной. И хотя никто не думал, что этот Чемпионат Мира в японском городе Мье побьет рекорды, преимущество Канаевой было очевидно. После трех видов программы она заняла лидирующую позицию, опережая подругу по команде Дарью Кондакову на 0.850 баллов. После того как Кондакова виртуозно завершила свой последний вид скакалку, получив высочайшую оценку в 28.400 баллов, атмосфера в зале накалилась до предела. После того как отвыступала пятерка других финалистов, Канаева вышла на ковер с мячом в руках. Её выступление было заключительным и триумфальным. С разницей в 0.600 баллов Канаева завоевала свою шестую медаль и тем самым установила новый рекорд по числу золотых медалей, выигранных спортсменкой на одном отдельно взятом чемпионате мира по художественной гимнастике. После выступления Канаева дала волю слезам в объятиях тренерского состава. Президент России Дмитрий Медведев отметил результат Канаевой в поздравительной телеграмме.

Успех Канаевой в художественной гимнастике не только принес ей признание болельщиков по всему миру, но и продолжил традицию омской школы по подготовке великолепных спортсменов. Спортивный комментатор и в прошлом гимнастка Ляйсан Утяшева однажды сказала, что Канаева — это Чащина и Кабаева вместе взятые. Тем не менее, Канаева не любит сравнений. Часто в своих интервью на вопрос о планах на будущее она говорит, что живет сегодняшним днем и победы только мотивируют ее на достижение еще более высоких результатов. По словам Арайс, Канаева живет по принципу «пан или пропал», который выделяет ее среди всех других гимнасток. Для Канаевой как победа так и поражение служат уроком. «Победив, самое главное не поддаться эмоциям и устоять на ногах, продолжить работать и наслаждаться жизнью. Жизнь атлета это не только победы, настоящий спортсмен должен также уметь и проигрывать», говорит Канаева. Несмотря на то, что Канаева всегда слушает своих тренеров, она также высказывает свои предпочтения при составлении программ. Год за годом она с удовольствием разучивает новые элементы и пробует новые стили. Для нее главное в гимнастике это не баллы, полученные за выступления, а реакция зрителей в зале. По мнению Штельбаумс у Канаевой есть все задатки, чтобы стать хорошим тренером по художественной гимнастике. В настоящее время она является студенткой Сибирского Государственного Университета Физической Культуры и Спорта. На вопрос, чем она намерена заниматься по окончании спортивной карьеры, Канаева отвечает, что хотела бы научиться рисовать и играть на пианино. В других интервью она говорила, что хочет выучить иностранный язык, в частности английский, и овладеть компьютером. Ее мать Светлана говорит, что дочь очень большое значение придает обучению и все призовые деньги откладываются на дальнейшее обучение. В конце 2009 года Канаева получила звание «Заслуженного мастера Спорта России». Удостоверение вручила ей Ирина Чащина.

Спортивные результаты:
• 2010
Чемпионат Европы в Бремене (Германия). 1-е место в многоборье.
• 2009
Финал серии гран-при в Берлине. 1-е место в многоборье, и во всех отдельных видах программы: 5 золотых медалей из 5-ти возможных.
• 2009
Пятикратная чемпионка Универсиады в Белграде.
• 2009
Четырёхкратная чемпионка Всемирных игр в Тайване.
• 2009
Абсолютная чемпионка мира, чемпионка мира в команде и в отдельных видах многоборья (Япония): 6 золотых медалей из 6-ти возможных.
• 2009
Чемпионка Европы в отдельных видах многоборья (Азербайджан).
• 2008
Олимпийские игры, Пекин (Китай): индивидуальное многоборье — 1-е место.
• 2008
Чемпионат Европы, Турин (Италия): индивидуальное многоборье — 1-е место.
• 2007
Чемпионат мира, Патры (Греция): командное первенство — 1-е место.
• 2007
Чемпионат Европы, Баку (Азербайджан): лента — 1-е место, командное первенство — 1-е место.