I suoi genitori, Genevieve Isabelle Garity e John Francis Hayden, erano di origine irlandesi. Suo padre era un ex marine che lavorava per la Chrysler come contabile ed era anche un violento alcolista. Quando Hayden aveva 10 anni, i due divorziarono e sua madre lo crebbe da sola[2]. Dopo le scuole primarie, Hayden frequentò la Dondero High School nel suo paese di nascita, quindi l'Università del Michigan, dove fu redattore del Michigan Daily. Nel 1961 Hayden sposò Sandra "Casey" Cason, un'attivista per i diritti civili che lavorava per lo Student Nonviolent Coordinating Committee (SNCC), il comitato per il coordinamento degli studenti non violenti [3][4]: i due avrebbero divorziato nel 1965.
Hayden fu uno dei promotori del gruppo di studenti attivisti di sinistra Students for a Democratic Society (SDS)[2] e ne fu presidente dal 1962 al 1963; in seguito si unì ai Freedom Riders nel profondo Sud degli Stati Uniti. Durante una protesta in Mississippi fu duramente picchiato, arrestato e incarcerato a Albany, in Georgia[5] il giorno del suo ventiduesimo compleanno[1]. Mentre era in carcere iniziò a redigere il manifesto del gruppo SDS[6], Port Huron Statement (dichiarazione di Port Huron) per divulgare il concetto di democrazia partecipativa[7]. Nel 1965 visitò per la prima volta i territori di guerra nel Vietnam: trattandosi di un viaggio non autorizzato, fu costantemente tenuto d'occhio dall'FBI[8]. Fu arrestato nuovamente per aver partecipato alle violente proteste originatesi durante il congresso del Partito Democratico del 1968 a Chicago; fu uno degli imputati del processo del "Chicago Seven"[9], accusati di cospirazione e incitamento alla violenza[10].
Nel 1973 Hayden sposò l'attrice Jane Fonda. Nello stesso anno la coppia ebbe un figlio, Troy O'Donovan Garity Hayden, che sarebbe diventato attore con lo pseudonimo di Troy Garity[11]. Fonda, che aveva già compiuto un viaggio di protesta in Vietnam nel 1972, si impegnò insieme al marito contro la guerra del Vietnam[12]; nel 1974 i due produssero insieme a Haskell Wexler e altri il film documentario Introduction to the Enemy, che narrava i loro viaggi attraverso il Nord e il Sud del Vietnam nella primavera del 1974. Hayden e Fonda divorziarono nel 1990[9].