Cresciuto nel ‘dirty track’, è il pilota più giovane a vincere nel campionato US AMA Superbike all’età di 22 anni. Entra in MotoGP™ nel 2003 dividendo il box Honda ufficiale con Valentino Rossi. Alla sua prima stagione nella classe regina sale sul podio in due occasioni e termina il campionato in quinta posizione generale. Stessi podi nel 2004, mentre l’anno seguente entra sei volte nelle posizioni che contano vincendo la sua prima gara a Laguna Seca. Una conferma alla quale segue la stagione del successo. Nel 2006 Hayden si impone in due gare, ad Assen e ancora sulla pista americana, ma grazie alle sue dieci finiture a podio si laurea Campione del Mondo MotoGP™. È l’ultimo campione del mondo della cilindrata 990cc prima che nel 2007 la categoria regina scenda a 800cc. Nel 2009 diventa pilota Ducati conquistando tre podi in cinque stagioni. Resta sulla moto italiana fino al 2013 e l'anno seguente torna in sella ad una Honda con il team Drive M7 fino al 2015. Nel 2016 il suo passaggio in World Superbike sempre sulla moto di Tokyo. Hayden per la sua lunga carriera nel MotoGP™, per le sue indiscusse doti da pilota e per il suo carattere disponibile è tutt’oggi uno dei motociclisti più popolari al mondo. A settembre 2016 l’annuncio del suo ritorno nella classe regina. Il pilota americano veste i colori del team Estrella Galicia 0,0 Marc VDS al posto dell’infortunato Jack Miller nel GP d’Aragona. È nella massima cilindrata anche nel secondo appuntamento del triplete asiatico partecipando al GP d’Australia in sostituzione dell’infortunato Dani Pedrosa. Il pilota americano ritrova così la scuderia Repsol Honda con la quale ha vinto il titolo dieci anni prima. Per i suoi successi, nel 2016, è nominato MotoGP™ Legend e nel 2017 continua nel WorldSBK sempre con il team ufficiale Honda. Il 17 maggio dello stesso anno Hayden è coinvolto in un incidente stradale mentre si sta allenando in bici nei pressi di Misano Adriatico, si spegne dopo cinque giorni in rianimazione all’età di 35 anni.