Még ugyanabban az évben színházi rendezőként is debütált, 1905-ben egyetemi színjátszókkal állította színpadra O. Ernst Pedagógusok című darabját, jótékony célú előadásban. Ezután már nem tudott ellenállni a színház vonzásának: 1909 nyarán a vlagyikavkazi drámai színkör vezetője lett.
Hamarosan abbahagyta a jogi tanulmányait és Moszkvában, Ardasev színiiskolájában tanult tovább. 1911-ben lett a Moszkvai Művész Színház tagja, egyben Sztanyiszlavszkij egyik legkedvesebb, nagyra becsült tanítványa. Megszervezte a Művész Színház Hármas Stúdióját és annak rendezője és színésze, 1913-tól pedig vezetője lett - ez a drámai stúdió Vahtangov Színház néven ma is működik.
Jevgenyij Vahtangov a múlt századi orosz színművészet egyik legkiválóbb megújítója, a hamis színpadi idealizálás ellensége volt, rendezéseiben az élet idillikus ábrázolása ellen küzdött. Művészi hitvallása szerint a mű korszerű értelmezése az előadás új formáit is megköveteli., saját alkotóművészi stílusát "fiktív realizmusnak" nevezte.
Egyik utolsó rendezése 1922-ben Carlo Gozzi Turandot hercegnője volt, amely felújítva évtizedeken át aratott nagy sikert. A commedia dell,arte eszközeit is felhasználó rendezői felfogás érdekessége volt, hogy a klasszikus maszkot viselő színészek a tragikus mesét ironikusan fogták fel, s a közjátékokban aktuális politikai vicceket meséltek a remekül szórakozó közönségnek. Vahtangov emlékezetes rendezései közül említésre méltó még Maeterlinck: Szent Antal csodája, Strindberg: IV.Erik, Csehov: Lakodalom című darabja.
Vahtangov 1922. május 29-én halt meg Moszkvában. Halála után tanítványai irányították tovább a színház munkáját, amely alapítója nevét 1926-ban vette fel.
