Отец писателя был священнослужителем. Мать — известной пианисткой. После окончания Лебеднянской и Воронежской гимназий получил высшее образование в кораблестроительном институте в Петербурге.
Во время обучения увлекся социалистическими идеями. Стал членом партии РСДРП. Числился в молодежных революционных кружках.
Первый рассказ «Один» Замятин написал в 1908 году после успешного выпуска из института. В 1911 году пишет повесть «Уездное», которая привлекает внимание Горького.
Во время Первой Мировой войны пропагандировал пацифистские идеи. Приветствовал Октябрьскую революцию, так как возлагал на нее большие надежды. Тогда же стали публиковаться его ранее запрещенные произведения, такие как «На куличках».
Будучи приверженцем социализма, Замятин, однако, критиковал политику, проводимую большевиками во время Гражданской войны.
В 1920 году Замятин заканчивает работу над романом «Мы», который предзнаменовал расцвет жанра антиутопии. Годом спустя роман впервые опубликован в Берлине. Советская цензура произведение не пропустила.
Умер писатель 10 марта 1937 года в Париже.