Eugenio Franceschini esordisce sui palcoscenici teatrali e si diploma alla Scuola Nazionale di Cinema del Centro Sperimentale di Cinematografia a Roma. Debutta sul grande schermo nel 2012 con il film Una famiglia perfetta, con la regia di Paolo Genovese. Nello stesso anno recita in Bianca come il latte, rossa come il sangue diretto da Giacomo Campiotti e Come non detto, regia di Ivan Silvestrini.

Nel 2013 è al cinema con Sapore di te, diretto da Carlo Vanzina e La Luna su Torino di Davide Ferrario.

L’anno successivo interpreta Luigi in Maldamore, regia di Angelo Longoni, e sul piccolo schermo è Pietro Neri nella miniserie Grand Hotel.

Nel 2015 è al cinema con Un bacio, film di Ivan Cotroneo e Io che amo solo te, con la regia di Marco Ponti. Lo stesso anno è anche protagonista della serie Fango e Gloria – La Grande Guerra, serie Rai1 di Leonardo Tiberi che incentrata sulla storia del Milite Ignoto.

Nel 2016 è Orlando Scagliusi nel film di Marco Ponti La cena di Natale ed è nella serie successo I Medici, ideata da Frank Spotnitz e Nicholas Meyer e trasmessa su Rai 1. Nel 2018 è al cinema con Sconnessi, regia di Christian Marazziti e Una vita spericolata di Marco Ponti e nella serie La strada di casa, trasmessa su Rai1. Nel 2020 è Roberto nel film di Amazon Prime Video Weekend, diretto da Riccardo Grandi e nella serie Rai Nero a Metà. L’anno seguente è Jimbo nel film di Rai Cinema Io e Angela, diretto da Herbert Simone Paragnani.

Nel 2024 è sul grande schermo con Ennio Doris – C’è anche domani, regia di Giacomo Campiotti e in televisione con La Rosa dell’Istria, regia di Tiziana Aristarco, Màkari, diretta da Michele Soavi e realizzata da Palomar e Rai Fiction, Gloria, diretta da Fausto Brizzi ed Emily in Paris, serie televisiva di Netflix USA con Lily Collins protagonista nel ruolo di Emily Cooper.