Egon Eiermann wird am 29. September 1904 in Neuendorf bei Berlin geboren. Nach seinem Abitur studiert er von 1923 bis 1927 bei Hans Poelzig Architektur an der Technischen Hochschule Berlin-Charlottenburg. 1928 bis 1929 folgen zwei Jahre als Architekt bei der Karstadt AG in Hamburg. Schon in seinem ersten Bau, dem Umspannwerk der Berliner Elektrizitätswerke AG (BEWAG) von 1929, spielt Egon Eiermann das Formenvokabular durch, auf das er bei seinen Industriebauten immer wieder zurückgreifen wird: klare Kuben, Stahlbetonkonstruktion mit Ziegelverkleidung. 1931 eröffnet Eiermann mit Fritz Jaenecke ein eigenes Büro in Berlin, im selben Jahr tritt er auch dem Deutschen Werkbund bei. In den 1930er Jahren entstehen, von Ludwig Mies van der Rohe hoch gelobte, Wohnhäuser. Während des Zweiten Weltkriegs profiliert Eiermann sich weiter als Industrie-Architekt (und wird damit vom Wehrdienst frei gestellt): Er baut unter anderem das Fabrikgebäude der Degea-AG in Berlin (1938) und die Fabrikanlage Märkischer Metallbau in Oranienburg (1939–1941).
1947 folgt er einem Ruf an die Technische Hochschule Karlsruhe. In den Jahren 1949–51 entwirft er die Taschentuchweberei Blumberg im Schwarzwald, ausgezeichnet mit dem Hugo-Härtling-Preis. Eiermann ist Mitbegründer des Rats für Formgebung, für den er 1954 die deutsche Abteilung der Triennale in Mailand gestaltet. Zu den bedeutendsten Bauaufträgen der folgenden Jahre gehören Eiermanns Beitrag für die Internationale Bauausstellung, die 1957 im Berliner Hansa-Viertel eröffnet wird, und 1958, gemeinsam mit Sep Ruf, der Deutsche Pavillon auf der Weltausstellung in Brüssel. Egon Eiermann entwirft – häufig in Verbindung mit konkreten Bavorhaben – zahlreiche Inneneinrichtungen und Möbel. Auf Studienreisen in die USA 1950 und 1956 trifft er Walter Gropius, Marcel Breuer, Konrad Wachsmann und Ludwig Mies van der Rohe.
Eines seiner bekanntesten Projekte realisiert Eiermann in den Jahren von 1957 bis 1963 in Berlin: den Neubau der Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche. Nachdem der ursprünglich geplante Abriss des alten Turms einen Sturm der Entrüstung in der Bevölkerung hervorruft, lässt er diesen stehen und setzt seine Bauten östlich und westlich des Turms. Zeitlich parallel baut er in Baden-Baden sein eigenes Wohnhaus und ein Haus für den Grafen Hardenberg. In diese Zeit fällt auch der Entwurf für die Kanzleigebäude der deutschen Botschaft in Washington D.C., der ihn in den USA berühmt macht und mit dem Architectural Award of Excellence honoriert wird. 1965–1969 entsteht nach Eiermanns Entwurf das Abgeordneten-Hochhaus des Deutschen Bundestags in Bonn.
Neben weiteren Ehrungen erhält Eiermann 1968 den Preis des Bunds Deutscher Architekten und das Bundesverdienstkreuz. Egon Eiermann stirbt am 19. Juli 1970 in Baden-Baden.
Zwei weitere große Verwaltungskomplexe werden erst nach seinem Tod vollendet: die Hauptverwaltung der IBM Deutschland in Stuttgart (1967–72) und das Verwaltungszentrum der Deutschen Olivetti in Frankfurt am Main (1968–72).