Той се родил около 1327 г. в столицата Търново и произлиза от знатния болярски род Цамблаковци. Като дете той бил дълбоко религиозен.
Около 1350 г. се присъединява към монашеското братство на преподобния Теодосий Търновски вКилифаревски манастир. По онова време манастирът е известен книжовен център с голямо значение за средновековна България и за другите славянски народи. Когато през 1363 г. св. Теодосий заминавал за Цариград, той взел със себе си четирима от своите ученици, между които и Евтимий, където посещава Света гора и Атонските манастири.
През 1371 г. след продължителен престой във Византия, Евтимий се завръща в родината си и се усамотява в пещера, недалеч от Велико Търново, където построява църквата “Света Троица”. Скоро около него се събират ученици и образуват манастир. Там той развива широка книжовна дейност, превежда и редактира богослужебна литература. Евтимий обръща внимание и на състоянието на съществуващите български ръкописни книги и на необходимостта от въвеждане на единен правопис.

Избран е за Търновски патриарх през 1375 г., след смъртта на патриарх Йоаникий. Като такъв той пише оригинални творби - жития, слова, служби и послания.
Патриарх Евтимий оглавява църквата ни през най-тежкото време за българския народ, когато турците превземат Балканския полуостров и земите на Българската държава. Евтимий помнел пророчеството на своя духовен старец, св.Теодосий Търновски, че по време на неговото патриаршество България ще попадне под агарянско иго, а самият той ще се сдобие с апостолски окови и гонение. Преди Търново да падне под напора на завоевателите и предателството на друговерец, царят напуснал столицата, но Свети Патриарх Евтимий остава като последен бранител на българската православна вяра и държава. Той измолил пощада за мирното население, но обещанието, което му било дадено от турците, че паството му няма да бъде подложено на клане, скоро било забравено. Последвало избиването на 110 столични първенци, събрани с измама в една от градските църкви. Патриархът начаса публично изобличил лукавия управник, който не уважава своята собствена дума. Заради тази му смелост той бил осъден от турците на смърт чрез посичане при Лобната скала в Търново. Тогава станало чудо. В момента, в който палачът замахнал, за да отсече святата глава на патриарха, ръцете му се вцепенили, а мечът паднал на земята. Ужасени от станалото и от силата на християнския Бог, турците решили да не повтарят присъдата.

В 1394 г. патриарх Евтимий бил изпратен на заточение на юг, вероятно в Бачковския манастир. Раздялата на архипастира с паството е описана трогателно от автора на житието му, Киевския митрополит Григорий Цамблак: “Той излизаше заедно с народа като втори Йеремия, при което самите камъни на града плачеха със сълзи!” Всеки желаел силно да се доближи до великия заточеник: едни целували ръцете му, други нозете му, трети полите му; някои късали тревата на стъпките му за благословение и спомен, а други отдалеч измолвали неговия прощален благослов. Някой плачевно се провикнал: “На кого ни оставяш, добрий пастирю?” А той – и сам просълзен – отговорил: “На светата Троица ви оставям – и сега и навеки!”
Предполага се, че е издъхнал през 1401 – 1402 г.
Свети Патриарх Евтимий Търновски е канонизиран от Българската православна църква през 15 век и оттогава е включен в нейния празничен календар, а на 20 януари паметта му се почита и от другите православни църкви.