Eugenio Caballero nació en la Ciudad de México y estudió Historia del Arte e Historia del Cine en la Universidad de Florencia. A su regreso a México trabajó como decorador en el Instituto Nacional de Bellas Artes y en la dirección artística en la Universidad Iberoamericana.

Caballero ha sido diseñador de producción, decorador y también ha realizado proyectos en publicidad y video clips musicales; entre sus colaboraciones más destacadas está el trabajo con Café tacuba.

Su debut en el arte cinematográfico se dio en la más reciente versión cinematográfica de Romeo y Julieta de Baz Luhrmann. Ha colaborado en la dirección artística de Zurdo, Santitos y Crónicas. En 2006 colaboró en la película Resident Evil: Extinction y The Runaways entre otras.

En 2007 fue acreedor al premio Óscar por la dirección artística de la película El laberinto del Fauno, dicho premio le fue otorgado por la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas de Hollywood.