1908 yılında Akçaabat'ta doğmuştur. İlköğrenimini Kütahya'da, ortaöğrenimini Trabzon'da tamamlamış, yüksek öğrenimini Atatürk'ün talimatıyla Avrupa'ya eğitime gönderilecek gençler arasında sınava girerek, Dijon, Lyon ve Paris üniversitelerinde, filoloji, edebiyat ve estetik alanlarında yapmıştır. İstanbul Üniversitesi Fransız Dili ve Edebiyatı bölümünde doçent olarak akademik kariyerine başlamıştır (1933 - 1939). Ankara'da eğitim müfettişliği ve Talim Terbiye Kurulu üyeliği yapmış, Hasanoğlan Yüksek Köy Enstitüsü'nde kültür tarihi dersleri vermiş (1943 - 1947), bu arada Hasan Âli Yücel tarafından kurulan Tercüme Bürosu'nda çalışmıştır (1939 - 1947). 1947 - 1948 yıllarında ikinci kez Fransa'ya gitmiş, dönüşünde yine İstanbul Üniversitesi Fransız Dili ve Edebiyatı Bölümü'nde karşılaştırmalı Türk - Fransız edebiyatı (1950 - 1960), Teknik Üniversite ve Tatbiki Güzel Sanatlar Okulu'nda sanat tarihi (1951 - 1958) dersleri okutmuştur. 27 Mayıs 1960 müdahalesinden sonra 147'ler içinde yer almış, görevlerinin iadesinden sonra Teknik Üniversite'deki öğretim üyeliğine devam etmiştir. Eyüboğlu 1930'lardan itibaren yazmaya başlamış, Hakimiyet-i Milliye ve Tan gibi gazetelerde, Kültür Haftası, İnsan, Varlık gibi dergilerde yazıları yayınlanmıştır. Orhan Veli Kanık, Nurullah Ataç, Melih Cevdet Anday ile birlikte Tercüme dergisini çıkardı. Kendi denemeleri ve ünlü Montaigne ve Ömer Hayyam çevirilerinin yanı sıra Vedat Günyol ile birlikte Jean-Paul Sartre ve daha birçok ünlü yazardan çeviriler yaptılar. Yeni Ufuklar dergisinde yazdı. Vedat Günyol’la Babeuf’tan çevirdikleri Devrim Yazıları toplatıldı(1965). Sabahattin Eyüboğlu, 12 Mart Darbesi sonrasında "gizli komünist örgütü kurmak" iddiasıyla Vedat Günyol ve Azra Erhat ile birlikte tutuklanmış, davada beraat etmiştir.