Começou como modelo logo depois de terminar o colégio e foi descoberta por David O. Selznick. Aprovada em um teste cinematográfico, estreou com sucesso em Beau Geste, em 1939, ao lado de Gary Cooper.

Outros filmes de sucesso da atriz foram As Neves de Kilimanjaro, Demetrius e os Gladiadores, Duelo de Paixões, Meu Coração Canta, David e Bethsabá e Eu Chorarei Amanhã.

Em 1953, ela recebeu o prêmio de Melhor Atriz no Festival de Cannes por seu trabalho em I'll Cry Tomorrow.

Em 1958 ganhou o Oscar de melhor atriz, por sua interpretação na fita Quero Viver onde vivia uma garçonete acusada por um homicídio e que é executada numa câmara de gás.

Susan Hayward faleceu vítima de um tumor no cérebro.

Filhos: Timothy Barker, Gregory Barker
Cônjuge: Floyd Eaton Chalkley (de 1957 a 1966), Jess Barker (de 1944 a 1954)