В Одессе, в доме старшей сестры, он познакомился с известным историком-византинистом профессором (впоследствии академиком) Ф.И. Успенским. По его совету и рекомендации Тарле был принят в Императорский Новороссийский университет. Успенский свел Тарле с его будущим учителем – профессором университета св. Владимира (Киев) Иваном Васильевичем Лучицким. На второй учебный год Тарле перевёлся в Киев. В Киеве в августе 1893 года Тарле крестился по православному обряду в Софийском соборе и был наречен Евгением. Причина принятия православия была романтична: ещё со времён гимназии Тарле любил очень религиозную русскую девушку из дворянской семьи – Лелю Михайлову, и чтобы они могли соединиться, он принял православие. Вместе они прожили 60 лет.

Как многие студенты Киевского университета того времени, он пошел в студенческие кружки социал-демократов. Там Тарле делал доклады, участвовал в дискуссиях, «ходил в народ» – к рабочим киевских заводов. 1 мая 1900 года Тарле был арестован вместе с другими членами кружка на студенческой квартире во время доклада Луначарского о Генрихе Ибсене. Его выслали под гласный надзор полиции по месту жительства родителей в Херсон. Через год его допустили к защите магистерской диссертации, которая была об английском утописте Томасе Море. Это был 1901 год. Диссертация была написана в духе «легального марксизма».

В 1903 году после прошений, поддержанных видными профессорами, полиция разрешила Тарле преподавание на почасовой основе приват-доцентом в Петербургском университете. Круг его общения составляли А. Достоевская и С. Платонов, Н. Кареев и А. Дживелегов, А. Амфитеатров и Ф. Сологуб, П. и В. Щеголевы, В. Короленко и А. Кони, Н. Рерих и И. Грабарь, К. Чуковский и Л. Пантелеев и другие.

В 1911 году Тарле защитил докторскую диссертацию на основе двухтомного исследования «Рабочий класс во Франции в эпоху Революции». В 1913–1918 годах одновременно профессор университета в Юрьеве (Тарту).

К Октябрьской революции Тарле относится настороженно. В дни «красного террора» Тарле в 1918 году в либеральном издательстве «Былое» публикует книгу: «Революционный трибунал в эпоху Великой французской революции (воспоминания современников и документы)».

С 1918 года Тарле – один из трёх руководителей Петроградского отделения Центрархива РСФСР. В октябре 1918 года избран ординарным профессором Петроградского университета (а потом Ленинградского), затем становится профессором Московского университета и живёт в Москве.

В 1921 году избран членом-корреспондентом Российской академии наук, а в 1927 году – действительным членом Академии наук СССР.

Осенью 1929—зимой 1931 года ОГПУ по «Академическому делу» академика С.Ф. Платонова была арестована группа известных учёных-историков, всего 115 человек. ОГПУ обвиняло их в заговоре с целью свержения Советской власти. Е.В. Тарле в новом Кабинете предназначался, якобы, пост министра иностранных дел. Академия наук СССР исключила арестованных из академии. Решением коллегии ОГПУ от 8 августа 1931 года Е.В. Тарле был сослан в Алма-Ату. Там он начал писать своего «Наполеона». Образ Наполеона в ней романтически приукрашен, местами – в ущерб исторической правде. Однако, написанная с блестящим литературным талантом, книга остается до сих пор одной из наиболее популярных работ о Наполеоне.

Большое значение в исторической науке имеют работы Тарле «Европа в эпоху империализма», «Нашествие Наполеона на Россию», «Крымская война». Работам Тарле свойственна некоторая вольность в отношении к историческим фактам, допускаемая ради живого, захватывающего стиля изложения, представляющего Тарле в ряде работ скорее как исторического писателя, нежели историка. Строго исторические работы не лишены неизбежных для научных работ сталинского периода идеологических искажений, тем не менее остаются блестящими памятниками исторической мысли, вполне сохранившими своё значение для науки.

17 марта 1937 года Президиум ЦИК СССР снял судимость с Е.В. Тарле, вскоре он был восстановлен в звании академика.

Удостоен Сталинской премии (первой степени) 1942 года за коллективный труд «История дипломатии», т. I, опубликованный в 1941 году.

В период Великой Отечественной войны Е. В. Тарле находился в эвакуации в городе Казани, где работал профессором кафедры истории Казанского государственного университета. В 1942 году вышла его работа «Гитлеровщина и наполеоновская эпоха», написанная в публицистическом жанре; книга восхваляла Наполеона как великого преобразователя и давала уничижительную характеристику Адольфу Гитлеру, доказывала «карикатурность серьёзных сравнений ничтожного пигмея с гигантом».

Член комиссии по расследованию злодеяний немецко-фашистских захватчиков (1942 год).

Своё этническое происхождение Тарле никогда не скрывал. Стала знаменитой его фраза: «…Я не француз, а еврей, и моя фамилия произносится Тарле» (ударение на первом слоге), – произнесённая им на первой лекции по новой истории Европы и Северной Америки первому курсу историко-международного факультета МГИМО МИД СССР осенью 1951 года. Это было время, когда в стране вовсю набирала обороты очередная антисемитская кампания, закончившаяся делом «врачей-убийц», официально, по «пятому пункту» в анкете, в МГИМО тогда не было ни одного еврея.

В последний период жизни большое внимание ученый уделял истории русского флота, опубликовал три монографии об экспедициях русских военных моряков, автор привел много новых фактов о деятельности российских флотоводцев.

Почетный доктор университетов в Брно, Праге, Осло, Алжире, Сорбонне, член-корреспондент Британской академии для поощрения исторических, философских и филологических наук, действительный член Норвежской академии наук и Филадельфийской академии политических и социальных наук.

Российская академия наук присуждает премию имени Тарле за выдающиеся научные работы в области всемирной истории и развития международных отношений.

Скончался Евгений Тарле 5 января 1955 года в Москве.

Похоронен на Новодевичьем кладбище.

Родился 23 октября 1908 года в семье математика Михаила Людвиговича Франка и Елизаветы Михайловны Франк (ур. Грациановой), незадолго до того переселившихся в Санкт-Петербург из Нижнего Новгорода.

Будущий физик происходил из известного московского еврейского семейства – его прадед, Моисей Миронович Россиянский, в 60-х годах XIX века стал одним из основателей еврейской общины Москвы. Дед Людвиг Семёнович Франк (1844–1882 годы), был выпускником Московского университета (1872 год), переселился в Москву из Виленской губернии во время Польского восстания 1863 года и в качестве военного врача участвовал в русско-турецкой войне 1877–1878 годов, будучи удостоенным ордена Станислава и дворянства. Брат отца (дядя Ильи Михайловича Франка) – крупный русский философ Семён Людвигович Франк; другой брат – художник, скульптор, сценограф и книжный иллюстратор Леон (Лев Васильевич) Зак (псевдоним Леон Россиянский, 1892–1980 годы).