Е. А. Долматовский родился 22 апреля (5 мая) 1915 года в Москве в семье адвоката, члена коллегии защитников, доцента Московского юридического института Арона Моисеевича Долматовского (1880, Ростов – 1939, Москва). В годы учебы в педагогическом техникуме начал публиковаться в пионерской прессе. В 1932-1934 годах работал на строительстве московского метро. В 1937 году закончил Литературный институт. Первая книга лирических стихов Долматовского была опубликована в 1934 году.
Отец Евгения арестован 28 марта 1938, приговорен и расстрелян ВКВС 20 февраля 1939 (обвинение – участие в контрреволюционной организации). Прах захоронен на территории Донского монастыря в Москве. Реабилитирован 18 декабря 1954. Брат Евгения – Юрий Долматовский – известный советский конструктор автомобилей.
С 1939 по 1945 годы Долматовский в качестве военного корреспондента находился в действующих частях РККА. В августе 1941-го попал в Уманское окружение и был взят в плен, из которого бежал снова на фронт (эти события отражены в поэме “Пропал без вести” и в воспоминаниях “Было. Записки поэта”. Боям под Уманью посвящена военно-историческая документальная повесть “Зеленая брама”). Член ВКП(б) с 1941 года.
Наибольшую известность Долматовскому принесли написанные на его слова песни (“Случайный вальс”, “Песня о Днепре” , “Добровольцы” М. Г. Фрадкина, “Сормовская лирическая” Б. А. Мокроусова, “Моя любимая” М. И. Блантера, “Второе сердце”, “Любимый город” и “Лизавета” Н. В. Богословского), многие из которых звучали в популярных кинофильмах (“Истребители”, “Александр Пархоменко”, “Встреча на Эльбе”).
Е. А. Долматовский умер 10 сентября 1994. Похоронен в Москве на Донском кладбище.