Az egész Európában, valamint Ázsia nyugati részén elterjedt faj Magyar országon mindenütt előfordul. A legtöbb helyen gyakori. Az Északi-középhegység* ben és a Dunántúl nyugati és északi részén általában 1 nemzedéke van, itt V közepétől VII közepéig rajzik. Az Alföldön és a Dél-Dunántúlon rendszerint 2 nemzedéke fejlődik ki, az 1-nek az imágói IV végétől VI elejéig, a 2-é VII végétől repülnek. A késő éjszakai órákban rajzik, a mesterséges fény vonzza. Tojásdad, alakú zöld petéit egyesével vagy kisebb csomókban helyezi tápnövénye leveleire. Hernyója élénkzöld vagy kékeszöld színű, fehér pontozással. Oldalait 7 ferdefehér vagy krémszínű sáv díszíti és néha barna vagy vörösbarna foltok is vannak: rajtuk. Hátoldalán 2 párhuzamos fehér sáv fut. A test színével megegyező színű fej oldalain fehér pontok vannak, s 2 sárga vonal. Szarva kék, hegye zöldbe megy át. Fűz és nyár fajokon, továbbá almán, kökényen (Prunus spinosa) és más fafajokon él. A talaj felszínén vagy a talajban, néha a fatörzsek mélyedéseiben bábozódik. Bábja sötétbarna, fényes, a kremaster rövid, hegyes. Nyelvtokja rövid. A báb telel át.
Az esti pávaszem nedves területek, üde ligetek, árterek, láprétek lepkéje. Hernyója fűz- és nyárféléken, továbbá almán, kökényen és egyéb fafajokon is megél. Az Alföldön két nemzedéke fejlődik évente, az első április végétől június elejéig, míg a második generáció július végétől szeptemberig látható. Országszerte elterjedt lepkefaj, de sosem tömeges.