В возрасте четырех лет Хэйден пришла в актерскую группу сериала, ставшего стартовой площадкой для многих голливудских актеров. Долгоиграющая мыльная опера «Одна жизнь, чтобы жить» давала девочке настоящую взрослую работу на протяжение трех лет, после чего ее сменили другие телевизионные и кино- проекты. После десятка ролей в малозаметных фильмах Хэйден, которая к тому времени уже выросла в белокурого подростка, наконец, повезло. После выхода комедии «Модная мамочка» с Кейт Хадсон в главной роли кинокритики обратили внимание сразу на двух юных особ: одной была Эбигейл Бреслин, второй — Хэйден Панеттьери.
2006 год стал для набирающей популярность актрисы решающим: в мировой прокат вышел молодежный фантастический сериал «Герои», в котором Хэйден досталась роль Клэр Беннет, девушки, обладающей способностью регенерации собственного тела. За четыре года работы над проектом Панеттьери записала дебютный альбом, была признана одной из десяти «самых красивых женщин мира» и вошла в знаменитый «список Форбс» с заработанными двумя миллионами долларов. Также актриса прославилась как ярая защитница животных: вместе с единомышленниками она участвовала в акции по спасению китов, вступив в открытое противоборство с японскими китобоями.
Личная жизнь Хэйден Панеттьери привлекла внимание русскоговорящей общественности, когда девушка начала встречаться с всемирно известным украинским боксером Владимиром Кличко. Папарацци утверждали, что дело даже дошло до помолвки, апеллируя к фотографиям кольца с бриллиантом на пальце Хэйден, однако в 2011 году пара объявила о расставании. Сейчас Хэйден сосредоточилась на карьере: она берет уроки вокала для съемок в новом сериале «Нэшвилл», где играет роль восходящей звезды кантри-музыки.