Helen Hayes blev født i Washington D.C. 10. oktober 1900. Hendes mor Catherine Estelle var en håbefuld skuespillerinde i en omrejsende trup.   Hendes far, Francis van Arnum Brown, arbejdede forskellige steder blandt andet som ekspedient på patentkontoret i washington og som sælger for en engros slagter. Hayes' irsk katolske morforældre immigrerede fra Irland under hungersnøden. Helen Hayes stod på scenen som sanger for første gang som 5-årig i Washingtons Belasco Theatre (på lafayette square overfor det hvide hus). Som 10-årig medvirkede hun i en kortfilm der hed Jean and the Calico doll, men hun flyttede først til Hollywood, da hendes mand, dramatikeren Charles MacArthur, underskrev en aftale i hollywood. Hun studerede på Academy of the Sacred Heart Convent i washington og dimmiterede i 1917.  Karriere Hayes havde sin tonefilmdebut i The sin of Madelon Claudet, som hun vandt en Oscar for bedste kvindelige hovedrolle for. Derefter havde hun roller i Martin Arrowsmith, Farvel til våbnene, Den hvide søster, What every woman knows og Vanessa. Hun blev dog aldrig en fanfavorit og Hayes foretrak teatret frem for filmmediet. Hun vendte tilbage til Broadway i 1935, hvor hun havde hovedrollen i Gilbert Millers opsætning af Victoria Regina i 3 år. I 1953 var hun den første modtager af en Sarah Siddons Award for sit arbejde på Chicago Theatre. Hun vendte tilbage til Hollywood i 1950'erne, og hendes filmstjerne status begyndte at stige. Hun spillede med i Min søn John (1952) og Anastasia (1956), og vandt en Oscar for bedste kvindelige birolle for sin rolle i katastrofefilmen Airport - vinger af ild (1970). Hun fulgte op med flere roller i Disneyfilm som Herbie i højeste gear, One of Our Dinosaurs Is Missing, og Candleshoe.