В 1971 году после гибели отца мама перевезла Женю с братом в Никополь, там Евгений закончил школу и получил музыкальное образование.
Учился в Харьковском университете на факультете романо-германской филологии (французский язык).
С 1981 года по 1983 год служил в Советской армии.
В 1986 году поступил в Ленинградский государственный институт театра, музыки и кинематографии им. Н.К.Черкасова. Все годы параллельно с занятиями на курсе А.Н.Куницына он играл в рок-ансамблях.. Закончил ЛГИТМиК по специальности «актер драмы и кино» в 1990 году.
Стажировался в Театральном центре им. Юджина О'Нила (Eugene O'Niel Theater Center), в США.
В 1990 году Евгений Дятлов завоевал Гран-При Всесоюзного конкурса чтецов имени Яхонтова, проходившего в Ленинграде.
В 1990 - 1991 годах играл в Театре Буфф.
В 1992 - 1997 годах Евгений Дятлов — актер Санкт-Петербургского государственного Молодежного театра на Фонтанке;
с 1998 года — Санкт-Петербургского государственного Театра Сатиры на Васильевском острове. Евгений Дятлов играл главные роли в спектаклях «Опасные связи» Ш. де Лакло, «Дон Жуан» Ж.Б.Мольера, «Вертеп» Ф.Сологуба, «Последняя жертва» А.Н.Островского, «Макбет» В.Шекспира — в Театре на Васильевском; играл Шервинского в спектакле «Дни Турбиных» по роману М.А.Булгакова — в Молодежном театре на Фонтанке, Свидригайлова в спектакле "Преступление и наказание"— в МХТ им.Чехова (Москва).
Евгений много снимается в кинофильмах и телесериалах: «Копейка», «Черный ворон», «Охота на Золушку», «Морской узел», «Агент национальной безопасности», «1-е Мая», «Бандитский Петербург», «Убойная сила», «Госпожа Победа», «Братья», «Секретные поручения», «Эхо из прошлого», "Белая гвардия", "Чкалов", "Жизнь и судьба" и др. Дублировал Эдварда Нортона в фильме "Бойцовский клуб, Бена Аффлека в фильме "Перл Харбор", Стива Бушеми в "Корпорации монстров", Мартина Скорсезе в "Подводной братве" и многих других актёров.
Вокальные способности Евгения используют в кинофильмах: "Мусорщик", "Космос как предчувствие", "Жизнь и смерть Леньки Пантелеева", "Улицы разбитых фонарей" "Убойная сила", "Черный ворон", «Подружка Осень», "Белая гвардия" и многих других.
Был ведущим в документальном сериале «Век кавалергардов», состоявшем из 10 фильмов и транслировавшимся ГТРК «Культура». Ведущий в документальная программе «Следственный лабиринт» на телеканале «Звезда».
Финалист шоу на первом канале «Король ринга», вместе с Дианой Арбениной, «Две звезды-2», победитель шоу "Точь в точь", участник шоу "Три аккорда" и "Маска". Известен телезрителям по телепередачам, идущим в прямом эфире - «К нам приехал...» (телеканал «Ля минор», НТВ-плюс) и 100Процентный звук (телеканал «100 тв»).
Участвовал в передачах «Романтика романса» на канале «Культура». Пел в концертах памяти Андрея Петрова, ЮрияСаульского, Юрия Визбора, Арно Бабаджаняна, Микаэла Таривердиева….
Артист владеет скрипкой и гитарой, обладает красивым, редкого тембра баритоном. Неповторимая камерная манера исполнения песен и романсов, звучащих в спектаклях и телефильмах с его участием, а также в концертных залах, неизменно привлекает зрителей.
В 1997 - 2000 годах Евгений Дятлов выступал вместе с Олегом Погудиным; ими был совместно записан диск «Бирюзовые, златы колечки». Кроме совместного диска, Евгений записал ещё два."Портрет"(2003г.) с программой романсов и "Ноченька"(2004г.) - народные песни.
В настоящее время Евгений Дятлов поет на лучших концертных площадках: БКЗ Октябрьский (Санкт-Петербург), Концертный зал им. П.И. Чайковского, Московский Международный Дом Музыки, Театр эстрады (Москва), театр оперы и балета (Воронеж) и др. городов. Евгений выступает с ансамблем АкадэМ-квинтет под управлением Николая Криворучко.
Заслуженный артист России (2007г.)