Родился 17 марта 1938 года в Москве. Окончил операторский факультет ВГИКа (1961, мастерская А.В. Гальперина). С 1955 года — лаборант кафедры операторского мастерства ВГИКа. Работал оператором Лениградского ТВ. Снимает игровые, заказные и рекламные фильмы. С 1989 года — художественный руководитель киностудии «Нева» (ЛЕНФИЛЬМ). В 2009 году Евгений Мезенцев снял документальный фильм "Убийство Анны Политковской".
Ушёл из жизни после тяжёлой болезни в два часа ночи 11 февраля 2010 года в Санкт-Петербурге. Похоронен на Большеохтинском кладбище.