Nació en San Pedro Piedra Gorda, Zacatecas. Ella misma relataba que desde muy niña se rehusaba a seguir los roles que dictaban que las mujeres debían dedicarse al hogar, por ello ingresó a la carrera magisterial a los 14 años y se graduó de la Escuela Nacional de Maestros en 1910.

Según sus biógrafos, Eulalia Guzmán comenzó su activismo político durante sus años de formación. Junto con Hermila Galindo, Luz Vera y Laura N. Torres fundó la agrupación "Admiradoras de Juárez", en la que realizaban actividades en favor del sufragio femenino en México.

Asimismo, dedicó parte de su actividad profesional a impulsar la educación de las mujeres, en especial de las trabajadoras y de las clases sociales más desfavorecidas.

Años más tarde se unió a la campaña antireeleccionista de Francisco I. Madero y realizó actividades en apoyo al movimiento de Emiliano Zapata.

En 1919 se incorporó al "Grupo Anáhuac de AMORC", la primera organización rosacruz fundada en México, donde conoció a Jesús Silva Herzog y Diego Rivera. Entre 1910 y 1920 se dedicó al magisterio, primero como maestra de geografía en una escuela comercial y luego en la Escuela Normal para Señoritas.

La docencia la combinó con viajes al extranjero bajo comisión federal que repercutieron en su formación profesional e intelectual, En 1914 recorre los Estados Unidos para estudiar nuevos métodos pedagógicos y más tarde asistió al Primer Congreso Panamericano de Mujeres en Baltimore y al Segundo Congreso Internacional de Educación Moral y Enseñanza de la Historia en Ginebra.

Después, asumió la jefatura del Departamento de Alfabetización durante el período de José Vasconcelos en la Secretaría de Educación Pública y, como becaria de la Fundación Alexander von Humboldt, recorrió Berlín y Jena, donde realizó estudios de especialidad en ciencias de la educación.

En materia educativa realizó las siguientes actividades: 

• De 1921 a 1922 fue profesora de castellano en la Escuela Nacional Preparatoria. 
• Directora de la Campaña Contra el Analfabetismo en 1923-1924. 
• Profesora de historia de la educación en la Escuela Normal Primaria para Maestras en 1923. 
• Autora del libro "La Escuela Nueva" (1924). 
• Comisionada para hacer un estudio colectivo sobre la escuela primaria en México. 
• Contribuyó a la implantación de la Escuela de la Acción o Escuela Activa. 

Estudió  Arqueología en la Universidad Nacional de México al lado de Alfonso Caso y se desempeñó exitosamente en esta materia, realizando trabajos muy importantes como coordinar la expedición a la zona arqueológica de Monte Albán y de la Mixteca Alta (1931-1933) bajo la dirección de Alfonso Caso. 

Eulalia Guzmán murió el 1 de enero de 1985 por problemas pulmonares y cardíacos.