В 1940 году Евгений Витальевич Михайлов был призван в Красную Армию и направлен в Качинскую военную авиационную школу пилотов, которую закончил в 1941 году.
Михайлов показал себя отличным лётчиком-истребителем, и поэтому, был оставлен командованием , в качестве инструктора в училище. В его обязанности входила подготовка молодых лётчиков.

После начала Великой Отечественной войны , Михайлов рвался на фронт.

В феврале 1943 года он прибыл в 32-й гвардейский истребительный авиационный полк, который вёл бои на Северо-Западном фронте.
Первым заданием лейтенанта Михайлова стало уничтожение немецкого самолёта-разведчика Fw 189 «Рама».
Этот приказ был успешно выполнен.

Евгений Михайлов участвовал в Курской битве, а затем, вновь, в боях на северо-западном направлении и в составе 1-го Прибалтийского фронта.

В начале 1944 года 3-я гвардейская истребительная авиадивизия 1-го гвардейского истребительного авиационного корпуса была перебазирована на Невельский аэроузел.
Из-за близости линии фронта, возникала повышенная потребность в постоянной воздушной разведке, которая поручалась только самым опытным лётчикам. Среди них, был и лейтенант Михайлов.

17 марта 1944 года, в 13 часов 50 минут, Евгений Михайлов, со своим звеном , вылетел на задание по прикрытию наземных войск.
Из-за сложных метеоусловий было трудно ориентироваться и удерживать строй.
После выполнения задания Михайлов, со своим напарником гвардии лейтенантом В.С. Титовым, направились на свой аэродром. Самолёты вышли на занятую противником железнодорожную станцию Идрица, откуда, по железной дороге, в условиях плохой видимости, было легче выйти на аэродром.

Над станцией Михайлов и Титов, неожиданно, попали под сильный огонь зенитной артиллерии противника. Прямым попаданием зенитного снаряда самолёт Михайлова был серьёзно повреждён. Пилот отчётливо сознавал, что до своей территории дотянуть не удастся.
Прыжок с парашютом означал неизбежный плен.
Михайлов заметил в центре станции большой состав с цистернами с горючим и принял решение направить в него свой Ла-5.
Взрыв самолёта уничтожил несколько эшелонов и вызвал на станции сильнейший пожар.

В полку приняли последнюю радиограмму героя:
«Самолёт подожжён. Горючее кончилось. До своих не дотяну. В плен не сдамся. Решил таранить и взорвать немецкий эшелон на Идрице. Боевой привет товарищам! За Родину!»

Е.В. Михайлов выполнил 92 боевых вылета, в 22 воздушных боях сбил 5 вражеских самолётов.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 26 октября 1944 года гвардии лейтенанту Е.В. Михайлову посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.
Ему было 23 года.