Il cardinale Gabriele Condulmer fu eletto papa dal conclave nel convento di S. Maria sopra Minerva ìl 1° marzo 1431. Era nato a Venezia nel 1383, ed era nipote di Gregorio XII, che lo aveva nominato vescovo di Siena e poi cardinale di S. Clemente. Il rinnovo della corte, che fu il primo atto del suo pontificato, gli causò l’opposizione dei Colonna, i quali volevano conservare il possesso di Castel S. Angelo, Ostia e altri territori. Questi si ribellarono ad Eugenio, che il 18 maggio 1431 li scomunicò.
Il 23 luglio del 1431 fu inaugurato il concilio di Basilea nella cattedrale di quella città. Ma Eugenio IV, preoccupato per l’atteggiamento tenuto dai convenuti nei confronti degli eretici, con una bolla del 18 dicembre dichiarò sciolto il concilio e lo trasferì a Bologna. I convenuti a Basilea, offesi dal procedimento d’Eugenio, proseguirono i loro lavori inviando una lettera di protesta al papa, ribellandosi apertamente alla sua autorità. I padri conciliari trovarono un sostegno nell'università di Parigi e nei sovrani di Spagna e Francia, come pure in Sigismondo e nei principi tedeschi.
Sigismondo tuttavia, capì che le cose prendevano una brutta piega e poiché mirava ad essere incoronato a Roma da Eugenio, si fece fautore di trattative che approdarono il 14 febbraio 1433 ad un atto concreto da parte del papa: questi, infatti, riconvocò il concilio a Basilea, a patto che si annullasse quanto fino allora deliberato. Sigismondo, fu incoronato in S. Pietro dal papa il 31 maggio e, nel dicembre, infine ottenne da Eugenio IV il riconoscimento del carattere ecumenico del concilio.
Sigismondo, una volta ottenuta la corona, se n’era tornato a Basilea, mentre le terre pontificie subivano l’invasione di Francesco Sforza e Niccolò Fortebraccio al soldo del duca di Milano Filippo Maria Visconti. I Colonna sobillarono il popolo contro il papa, accusandolo di tradimento, così che Eugenio, la notte del 4 giugno, fu costretto a fuggire da Roma. Una volta raggiunto l’alto mare, Eugenio salì a bordo di una nave; dopo alcuni giorni sbarcò a Pisa e il 23 giugno giunse a Firenze, dove pose la sua residenza nel convento dei Domenicani a S. Maria Novella. Da Firenze, Eugenio emanò un nuovo decreto di scioglimento del concilio di Basilea e ne convocò un altro a Ferrara, che si aprì l’8 gennaio. Il 28 settembre 1443, il papa lasciò Firenze per fare ritorno a Roma, ove il concilio proseguiva i suoi lavori, che si conclusero in modo soddisfacente per il papato.
Purtroppo la gioia d’Eugenio IV per il felice esito del concilio fu rattristata dal risorgere ostinato dello scisma d'Oriente.
Il 23 febbraio 1447 Eugenio IV moriva, e veniva sepolto S. Pietro, come aveva desiderato, a fianco ad Eugenio III. Le sue spoglie furono poi traslate nella tomba monumentale eretta dal Pisanello nella chiesa di S. Salvatore in Lauro.
Uomo di modesta cultura, aprì Roma all’Umanesimo, circondandosi di letterati, alcuni dei quali furono suoi segretari, come il Poggio, l’Aurispa e il Biondo. Il papa chiamò artisti nell’opera di restauro delle chiese, come Donatello, Pisanello e l’Angelico. Eugenio IV fece isolare il Pantheon, liberandolo dalle costruzioni che lo soffocavano, e, affidò al Filarete la scultura delle porte bronzee di S. Pietro, ispirate al concilio di Firenze, primo esempio dell’affermarsi dell’arte rinascimentale in Roma.