1945年8月16日，欧阳平凯出生于广西平乐市，原籍湖南省湘潭，4岁入学就读，成绩一直名列前茅，而且极富朝气与才情。

1957年，欧阳平凯的父亲被打成右派后，便遽然远逝，尚在读初二的他和大弟弟选择了辍学帮助体弱的母亲维持一家的生计。他一边打短工，一边自学，从懵懂无知，走向了自强自立，国中、高中，他在数学、物理和化学上展露了较高的天分。

1963年9月，考入清华大学，就读化工系化学工程专业，在校期间，成为班级第一个发展的团员，并在担任班长、学习委员中，初步展现了组织才能。

1968年12月，大学本科毕业，获得学士学位，被分配到河北石家庄电化厂工作，担任车间主任（至1978年8月）。

1978年9月，考上清华大学工程化学工程系的研究生，是“文革”后第一批研究生。

1981年3月，研究生毕业获得硕士学位，硕士毕业论文《换热网路的择优组合》获得了北京市科技进步一等奖，他也是清华大学化工系提前毕业的首位研究生。毕业后分配到到南京化工学院（2001年更名为南京工业大学）化学反应工程教研室工作（至1985年3月）。

1983年，通过外语考试，準备出国攻读化工博士学位时，学院时钧院士希望他出国进修生物技术，于是他从化学工程专业转为生物化工专业。

1985年4月，前往加拿大滑铁卢大学工业生物技术中心进修生物化工，跟随导师MooYoung研究课题《气升式生物反应器传热研究》（至1986年11月）。

1986年12月，作为访问学者，前往美国普度大学LORRE实验室进修生物化工（至1987年5月）。

1987年6月，归国后回到南京化工学院生物化工教研室，创建了全国第一个生物化工专业，并担任教研室主任（至1989年3月）。同年12月加入中国共产党。

1989年4月，担任南京化工学院套用化学系系副主任（至1992年1月）。

1992年2月，担任南京化工学院套用化学系系主任、教授（至1994年1月）。

1994年2月，担任南京化工大学副校长（至1995年12月）。

1995年12月，担任南京化工大学校长（至2001年08月）。

2001年，当选中国工程院院士。2001年8月，担任南京工业大学校长。

2008年12月30日，当选为江苏省科学技术协会第七届委员会主席。

2010年10月29日，加拿大安省滑铁卢大学向欧阳平凯授予工程“荣誉博士”学位。

2012年，被聘任为陕西中药资源产业化协同创新中心专家谘询委员会副主席。

2013年11月2日，受聘担任浙江大学求是讲座教授。

2014年8月，兼任江苏省产业技术研究院院长（至2017年5月）。

欧阳平凯组建和领导了国家生物化工技术研究中心；创造性地提出运用组合合成的方法构建与最佳化生物化工过程，在複杂的酶系中将反应与反应组合、反应与生物膜组合、反应与分离组合，使中国FDP、L-丙氨酸、L-苯丙氨酸、L-苹果酸的生产技术达到国际先进水平；首创了利用反应与分离耦合技术在高固含量拟低共熔体系所实现的单槽过程，大幅度提高了反应速度与产物浓度，缩短了流程，降低了成本；研发了包括气升式等系列高效生物反应器、生物分离等单元操作装置，率先形成批量生产与工程配套能力，促进了中国用生物技术生产专用化学品新领域的发展。

截至2015年，欧阳平凯作为中国生物化工学科的带头人，几十年来坚持进行生化工程领域的基础研究和科技创新，先后主持国家“973”计画项目2项，国家自然科学基金重点项目2项，面上项目1项。

截至2015年，欧阳平凯主持项目的研究成果先后获得国家科技进步一等奖1项，国家技术发明二等奖1项，杜邦科技创新奖1项，省部级一等奖3项、二等奖1项。

截至2015年，欧阳平凯共发表论文300余篇，出版专（译）着10多部，申请专利70余项。

1988年开始，欧阳平凯一直工作在生物分离工程本科教学第一线，在教授基础知识、广泛介绍生物分离工程领域的最新发展动态的同时，特别重视介绍中国国内外高校、研究所特别是一些企业的生产与研究状况，结合自身以及本院科研工作的特点，补充大量的学生可以亲眼目睹、甚至亲自参与的科研实例，增加课堂的趣味性、知识性和新颖性，激发学生的探索热情。生物化工专业成立伊始，欧阳平凯组织任课教师和本科学生翻译中国国外最新生物分离方面的资料，充实授课内容。在欧阳平凯的主持下，1990年翻译出版了中国国外的最新生物分离工程着作，作为课程参考书；欧阳平凯亲自编撰了教材《生物分离原理及技术》，并不断再版，并将最新科研成果编入教材中。该书被华东理工大学、北京化工大学、浙江大学等高等院校确定为专业教材和教学参考书。为了便于学生的融会贯通和学习提高，欧阳平凯还编写了《生物化工产品》、《生物科技词典》、《工业生物转化过程》、《工业生物转化过程》、《发酵工程关键技术及其套用》等专着作为参考教学，其中包含了许多经典的与现代的生物分离技术和案例。

欧阳平凯的《生物分离工程与设备》获江苏省一类优秀课程（2000年），“探索《生物分离工程与装备》课程教学新模式”获江苏省教学成果一等奖（2001年）。2001年3月，被国家教育部、国家人事部授予“全国模範教师”的荣誉称号。

欧阳平凯2003年依託国家生化工程技术研究中心开始建设以生物分离工程中试线为主的校内实践教学基地，2005年建成并投入使用。该教学基地极大丰富了生物分离工程的与学生互动式教学手段，极大地提高了生物分离教学效果。

根据全国图书馆参考谘询联盟，截至2018年7月，欧阳平凯培养博士生60余名、硕士30余名。

欧阳平凯是世界生化工程方面最卓越的学者和教育家之一，他在生物化学学术研究和交流领域作出的突出贡献。（2010年滑铁卢大学授予欧阳平凯“荣誉博士”学位时评）

欧阳平凯院士作为立德树人的教育家，以“忠诚精实”的工大精神率先垂範；作为协同创新的科学家，以“顶天立地”的卓越精神圆梦“2011计画”；作为科教兴国的政治家，以“三个代表”的文化自觉与时俱进；作为“阳光经济”的思想家，以“生态文明”的远见卓识凸显校园示範效应，他不愧是“明德、厚学、沉毅、笃行”的筑梦者。（2013年南京工业大学生物与製药工程学院党员大会上缪昌美代表学院党委讲话）