Η Εύα Καϊλή είναι μέλος του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και μέλος της Ελληνικής αντιπροσωπείας της Προοδευτικής Συμμαχίας των Σοσιολδημοκρατών, από το 2014.
Είναι Πρόεδρος της Επιτροπής για το Μέλλον της Επιστήμης και της Τεχνολογίας του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου (STOA), μέλος της Επιτροπής Βιομηχανίας, Έρευνας και Ενέργειας (ITRE) και αναπληρωματικό μέλος της Επιτροπής Προϋπολογισμών (BUDG).
Υπό την ιδιότητά της αυτή, εργάζεται εντατικά για την προώθηση της καινοτομίας ως κινητήριας δύναμης για τη δημιουργία της Ευρωπαϊκής Ψηφιακής Ενιαίας Αγοράς. Έχει συντάξει πολλαπλές νομοθετικές πράξεις στους τομείς της τεχνολογίας Blockchain, των ηλεκτρονικών πλατφορμών, των μεγάλων δεδομένων, του Fintech, της Τεχνητής Νοημοσύνης και της Κυβερνοασφάλειας για την ECON, και επίσης είναι συντάκτης της γνωμοδότησης της Επιτροπής Βιομηχανίας και Έρευνας για το πρόγραμμα Juncker EFSI 2 και προσφάτως για το πρόγραμμα InvestEU.
Είναι ψηφιακή ηγέτης στο Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ και ιδρυτής του Φόρουμ για το Μέλλον, ενός δικτύου σημαντικών πολιτικών, αξιωματούχων και δημόσιων φορέων που προωθούν την καινοτομία.
Ως υψηλόβαθμη και με επιρροή ευρωβουλευτής, καλείται συχνά να μιλήσει για το έργο της σε σημαντικά συνέδρια και ακαδημαϊκά ιδρύματα παγκοσμίως.
Είναι αναπληρωματικό μέλος της Αντιπροσωπείας στην Κοινοβουλευτική Συνέλευση του ΝΑΤΟ στο Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο, με επίκεντρο την άμυνα και την ασφάλεια της Ευρώπης, καθώς και της Αντιπροσωπείας στις σχέσεις του ΕΚ με την Αραβική Χερσόνησο.
Πριν από αυτό, εκλέχτηκε ως βουλευτής του Ελληνικού Κοινοβουλίου για την περίοδο 2007-2012, με το Πανελλήνιο Σοσιαλιστικό Κίνημα (ΠΑΣΟΚ).
Εργάστηκε επίσης ως δημοσιογράφος και δημοσιογράφος πριν από την πολιτική της καριέρα.
Είναι Αρχιτέκτων Μηχανικός και κάτοχος μεταπτυχιακού τίτλου στην Ευρωπαϊκή Πολιτική.