Перед смертью (1067) Константин Х назначил её правительницей, взяв с неё письменное обещание никогда не выходить замуж, и передал его в руки патриарха Ксифилина.
Когда вскоре после этого положение государства потребовало сильного руководителя, Евдокия, влюбившаяся в Романа Диогена, осуждённого за честолюбивые виды на трон и помилованного ею, с помощью хитрости выманила у патриарха документ и (в возрасте 40 лет) вышла замуж за Романа и дала ему место на престоле.
Когда в 1071 г. Роман потерпел поражение в Армении и был взят в плен сельджукским султаном, враждебная партия при дворе потребовала, чтобы соправителем Евдокии считался старший сын её, Михаил VII. Когда султан за незначительные уступки возвратил Роману свободу, враги последнего (Михаил Пселл и др.) потребовали, чтобы Евдокия объявила Романа лишённым правления. Она отказалась и была в 1071 пострижена в монахини в основанном ею монастыре св. Марии на Босфоре, где прожила ещё 25 лет в научных занятиях. Умерла в 1096.
Ей долго приписывали историко-мифологический словарь, известный под названием «Иония», или «Violarium»; но современные критики не относят его даже к ее времени. См. H. Flach, «Die Kaiserin E. Makrembolitissa» (Тюб. 1876).
От первого брака с Константином Х родились:
От второго брака с Романом Диогеном родились:
Михаил Пселл был очень близок к ее семье, Евдокия называла его дядей. Согласно ему, она была очень умной и красивой женщиной.