Hayden est né à Vancouvers, en colombie brittanique, au Canada, le 19 Avril 1981. Il est le troisième d'une famille de quatre enfants. Il a deux soeurs, Hesja et Kaylen, agées respectivement de 33 et 22 ans. Un frère, Tove, 34 ans, avec qui il a monté une sociétée de production, Forest park pictures. Ses parents s'apellent David et Allie.

Hayden a débuté la comédie d'une façon assez inhabituelle. Lorsqu'il avait 8 ans, sa soeur aînée est allée voir pour tourner une pub pour Pringles. Quand elle est allée voir un agent, on a demandé à Hayden si il voulait également faire une pub, et il a répondu "bien sur, pourquoi pas?"

Hayden est allé au lycée d'Unionville où il a fait du théâtre et beaucoups de sports dont le tennis et le hockey. Il commence réellement sa carrière à l'age de 13 ans en tournant dans des séries comme : Family Passions, Forever Knight, Goosebumps, Are You Afraid of the Dark, Real Kids Real Adventures, and The Famous Jett Jackson. 
Mais le rôle qui le mettra au devant de la scène fut celui de Scott Barringer dans Higher ground, où il y incarne un jeune adolescent sombrant dans la drogue par desespoir à cause des attouchements sexuels effectués par sa belle mère, se retouvant en camps de redressement. 

Le 12 Mai 2008, on annonce qu'Hayden a obtenu le rôle d'Anakin Skywalker dans Star wars II, l'attaque des clones, et Star wars III, La revanche des Sith en 2005.

En 2002, Hayden est nominé aux Golden globes pour sa prestation dans Life as a house, où il incarne Sam Monroe, un jeune adolescent gothique, en mauvais therme avec son père, qui a sombré dans la drogue et la prostitution. 

En 2003, il incarne un journaliste controversé, Stephen Glass, dans le film Shattered glass. Il recu plusieurs nominations et gagna celle du meilleur acteur au Festival de Las Palmas en 2004.

En juin 2006, il gagne le prix du meilleur méchant aux MTV movie Awards. Il participe également au Rally Bullrun. En Décembre 2006, sort Factory Girl.

Puis en Novembre 2007, sort le thriller trés attendu, Awake. Encore un film, où il joue Lorenzo, un jeune garçon profitant des plaisirs dans un couvent, dans Virgin territory.

En février 2008 sort un autre film de science-fiction, Jumper, où il joue avec Samuel Lee Jackson, Rachel Bilson (sa petite amie actuelle), et Jamie Bell. Le film entraîne deux autre suites, Jumper 2 prévu pour 2011.