为人廉恭礼让，以祖传“伏生尚书”任博士。王莽时任长社宰，后投更始帝刘玄任原武令。东汉建立后任河南尹，封鄱阳侯，后又迁升汝南太守。
在汝南任官九年，教书育人，任用贤才，颇有政绩。
东汉光武帝建武十六年（公元40年）拜相，任大司徒。虽然颇有名声，但欧阳歙为人不知自爱，依靠自己的权位，贪得无厌。一次，光武帝派遣谒者清查二千石以上官吏的土地，结果查出欧阳歙在汝南郡长任内,测量田亩作弊，-千余万钱，被捕下狱。
欧阳歙的学生平原人礼震，年纪才十七岁，要求代替欧阳歙一死。而刘秀毫不动摇，欧阳歙最后终于死在狱中，法律的尊严也得到维护。