Nació en Sofía, siendo la hija mayor del rey Fernando I de Bulgaria y de su primera esposa, la princesa María Luisa de Borbón-Parma.

Junto con su hermana, la princesa Nadezhda, fue educada bajo la dirección de su madrastra, la princesa Leonor de Reuss-Köstritz.

La Princesa Eudoxia nunca se casó ni tuvo descendencia, y residió con la familia política de su hermana Nadezhda, en Alemania.

La Princesa Eudoxia murió a los 87 años en una casa de reposo en Friedrichshafen, Alemania Occidental.

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