Eva Zažímalová dokončila v roce 1979 studium na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze, obor chemie se specializací biochemie. V roce 1983 získala v Ústavu experimentální botaniky Československé akademie věd vědeckou hodnost CSc. v oboru biologie (fyziologie rostlin). Od roku 1983 pracuje v Ústavu experimentální botaniky (dříve ČSAV, nyní AV ČR) jako vědecká pracovnice. Zde vedla v letech 2004–2016 Laboratoř hormonálních regulací u rostlin, v letech 2003–2007 byla zástupkyní ředitele a v letech 2007–2012 byla ředitelkou tohoto ústavu.

V roce 2004 byla jmenována docentkou na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy a v roce 2013 na návrh Univerzity Karlovy profesorkou pro obor anatomie a fyziologie rostlin. Vede studenty magisterského a doktorského studia a přednáší pokročilé semestrální kurzy v magisterském i doktorském studijním programu na Přírodovědeckých fakultách Univerzity Karlovy v Praze a Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Je členkou oborových rad doktorských studijních programů Anatomie a fyziologie rostlin a Biochemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy a členkou oborové rady pro studijní obor Anatomie a fyziologie rostlin studijního programu Botanika na Agronomické fakultě Mendelovy univerzity v Brně. Je též členkou Vědecké rady Univerzity Karlovy v Praze, Univerzity Palackého v Olomouci, Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a Masarykovy univerzity v Brně, a Správní rady Vysoké školy chemicko-technologické a Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. Je členkou Učené společnosti České republiky a Evropské akademie věd a umění.

Eva Zažímalová se zabývá výzkumem fytohormonu auxinu – jeho metabolismem a molekulárními mechanismy jeho působení a transportu v rostlinných buňkách. Byla a je koordinátorkou a řešitelkou mnoha projektů tuzemských i zahraničních a podstatnou měrou se podílela na organizaci několika významných mezinárodních vědeckých symposií. Je autorkou nebo spoluautorkou původních vědeckých prací publikovaných v renomovaných mezinárodních odborných časopisech, kapitol v odborných monografiích i editorkou odborných monografií. Její práce byly bez autocitací citovány více než 4000×.