Hayden Panettiere è nata il 21 agosto 1989 a New York.
Sin da piccola è entrata a far parte del mondo della televisione prendendo parte ad alcune soap opere tra cui Sentieri.
A soli 9 anni, nel 1998, Hayden Panettiere interpreta il suo primo film dal titolo L'oggetto del mio desiderio e presta la sua voce nel film d'animazione A Bug's Life - Megaminimondo.
Nel 1999 ottiene una piccola parte nel film Le parole che non ti ho detto. Nel 2000 fa parte del cast del film Il sapore della vittoria e, in seguito, presta la sua voce nel film d'animazione Dinosauri. Nel 2001 Hayden Panettiere interpreta il film Joe Somebody e recita in una puntata del telefilm Ally McBeal.
Nel 2002 Hayden presta la sua voce al personaggio di Kairi, la protagonista del videogioco per Playstation 2 dal titolo Kingdom Hearts.
Nel 2003 Hayden torna al cinema con Di nuovo normale e nel 2004 con Quando meno te lo aspetti e The Dust Factory. Sempre in quell'anno realizza il film per la tv dal titolo Tiger Cruise. Nel 2005 Hayden Panettiere è la protagonista del film Striscia, una zebra alla riscossa ed interpreta anche Ice Princess - Un sogno sul ghiaccio.
Il 2006, oltre ad essere l'anno in cui sono usciti i suoi film The Architect e Ragazze nel pallone: tutto o niente, è l'anno di Heroes, il telefilm di enorme successo che ha reso definitivamente celebre Hayden Panettiere interpretando il ruolo di Claire Bennet, una cheerleader con il potere della rigenerazione spontanea.
Nel 2007 Hayden intepreta il film Shanghai Kiss, nel 2008 il film Un segreto tra di noi e nel 2009 sarà la volta di I Love You Beth Cooper.
Per quanto riguarda la carriera musicale di Hayden Panettiere, pur avendo già interpretato alcune canzoni, non è ancora uscito il suo album di debutto che potrebbe arrivare nel 2009.