Родился в Москве. Окончил юридический факультет Московского университета в 1885 году. Получил степень магистра философии за исследование «Религиозно-общественный идеал западного христианства в V в. Миросозерцание Блаженного Августина» и степень доктора философии за исследование «Религиозно-общественный идеал западного христианства в XI в. Миросозерцание папы Георгия VII и публицистов–его современников».

Преподавал в должности приват-доцента в Демидовском юридическом лицее в Ярославле (1886–1897), в должности профессора в Киевском (1897–1905) и Московском (1905–1917) университетах, в последнем возглавлял кафедру философии после смерти своего брата князя С.Н. Трубецкого.

В философии был представителем метафизики всеединства, созданной Владимиром Соловьевым и развитой далее его последователями. Немалую роль в этом сыграло и личное их знакомство: около 15 лет братья Трубецкие были в числе ближайших друзей и собеседников Соловьева. Основной темой философии Е.Н. Трубецкого были размышления о смысле жизни. Ряд своих работ он посвятил философскому анализу судьбы России, психологии русского народа, духовных причин событий 1917 года. Подвергая резкой критике идеи русского мессианства, Трубецкой подчеркивал, что вместе с другими народами русский народ должен выполнять общее христианское дело на пути к всеединству.

Участвовал в организации и деятельности ряда научных обществ (Психологического общества при Московском университете, Религиозно-философского общества им. Вл. Соловьева и др.). Был одним из инициаторов, идеологов и главных участников книгоиздательства «Путь» в Москве в 1910–1917гг. и связанного с ним религиозно-философского направления. Занимался общественно-политической деятельностью: был одним из видных членов кадетской партии с момента ее основания в октябре 1905г.; издавал журнал «Московский еженедельник» либерально-консервативного направления (1906–1910); был членом Государственного совета (1916–1917) и участником церковного Собора 1917–1918гг. После революции занял активную антибольшевистскую позицию, в период Гражданской войны находился при Добровольческой армии.

В 1920 году умер в Новороссийске от тифа.