Il est né dans une famille fan de moto à Owensboro, Kentuky (USA) le 30 juillet 1981. Ces deux parents, son père Thomas Earl et sa mère Rose Marie Kamuff, ont tous deux courus en moto. Bien qu’Earl aime dire qu’il avait « des nerfs solides mais pas beaucoup de talent », il a eu quelques beaux résultats. Rose quant à elle, a couru dans la catégorie féminine appelée « Powder Puff » pour la moitié d’une décennie !

Les Haydens ont eus cinq enfants : 3 garçons et 2 filles. Nicky est la cadet (Tommy et Jennifer sont plus vieux, Roger et Kathleen plus jeunes). Dès qu’ils ont étés capables de marcher, Earl les a mis sur une selle de moto. Il a même construit une piste dans sa propriété. Ils avaient ainsi la place pour pouvoir exercer leur passe-temps favori. Le plus utilisé était l’ovale en terre qu’Earl avait nommé ‘Sunset Down’ (jusqu’au couché du soleil). C’est pour cela que souvent les enfants ne quittaient  la piste pas avant la tombée de la nuit. Plus tard, les filles se sont dirigées vers d’autres activités mais Nicky et ses frères sont tous devenus pilotes professionnels (Tommy et Roger cours en AMA Pro, le 1er pour Yoshimura Suzuki et le 2nd pour Michael Jordan Suzuki). Tous continuent d’utiliser la piste d’Earl sur des motos d’entrainement pour affuter leurs compétences entre les courses. Nicky avait seulement 4 ans quand il a participé à sa 1ère course locale de Dirt Track appelée Paducah International Raceway. Au travers de ces zones humides, lui et sa famille voulaient faire l’Americain Midwest presque chaque week-end. Mais aussi faire les championnats étrangers pendant les saisons froides.

Au fil des années, sa passion s’est orientée vers les courses sur pistes goudronnées. Mais Nicky et ses frères ont toujours gardé un intérêt pour le Dirt Track, monde dans lequel ils ont obtenu de grands résultats. Un évènement marquant a été l’historique Springfield TT en 2002, où les trois frères ont étés qualifiés en 1ère ligne. Et ils sont tous trois montés sur le podium (ils ont finis dans cet ordre : Nicky, Tommy and Roger) ! C’est une chose qui n’était jamais arrivée avant dans le circuit professionnel du AMA Dirt Track. A cette période, Nicky était déjà un des pilotes les plus talentueux dans Championnat AMA Superbike et était en course pour le titre. Titre qu’il a d’ailleurs obtenu quelques mois plus tard.

Nicky a commencé par piloter des Pocket-bikes à l’âge de 11 ans, et ensuite continué d’aller de la terre à l’asphalte. Il devient pilote professionnel à 16 ans avec Honda America. Les années suivantes, en 1998, il fait sa 1ère saison complète en compétition, en terminant en même temps 4ème en AMA 50 Supersport et 600 Supersport. En 1999, à 18 ans, il devint le plus jeune champion AMA 600 Supersport, et  dispute le titre contre son frère Tommy. Il a aussi participé à 12 des 18 courses du Grand national Dirt Track, prenant le titre de ‘Rookie of the year’. En 2000, toujours avec Honda, il passe en catégorie Superbike et fini 2nd, juste 5 points derrière Mat Mladin. En 2001, il termine la saison à la 3ème place tandis quand 2002, pendant qu’il gagnait la prestigieuse course du Daytona 200, il devint, encore une fois, le plus jeune champion du AMA Superbike, avec 21 ans et deux semaines.

2003 a été un changement radical pour Hayden. Débauché par Honda et Yamaha pour rouler en MotoGP, le jeune Américain a choisi de rester avec la maison de l’aile dorée et est devenu une part du Team aux côtés du Champion du Monde Valentino Rossi. Catapulté dans un tout nouvel environnement, vraiment différent de ce qu’il a pu connaître avant, Hayden a immédiatement été reconnu pour son ouverture d’esprit et sa facilité à sourire. Mais aussi et surtout pour son agressif et spectaculaire style de pilotage. Pour ses débuts, il fini deux fois sur le podium, en Australie et à Motegi, pour finir cette 1ère saison à la 5ème position en tant que ‘Rookie of the Year.’

2004 a été une saison difficile pour lui avec des résultats en dents de scie. Et elle a été encore plus compliquée avec sa fracture de la clavicule qu’il s’est faite lors d’un entrainement en Supermotard. Il termine la saison en 8ème position malgré un podium à Rio et au Sachsenring.

La saison 2005 a été plus positive. Après une chute au 1er GP, il a eu des résultats beaucoup plus encourageants avec sa 1ère victoire à domicile à Laguna Seca. Avec 5 podiums, en Allemagne, Qatar, Australie, Turquie et Valence, il clôt la saison en 3ème position.

2006 lui amène son 1er vrai moment de gloire. Il a commencé la saison de manière exceptionnelle, avec 7 podiums en 8 courses et une victoire à Assen, ce qui le pousse à la tête du classement pilote. Cette 1ère position a été renforcée par une seconde victoire à Laguna Seca, avec 34 points d’avance sur Daniel Pedrosa et 51 sur Valentino Rossi. Mais, après la coupure d’été, la chance a tourné pour lui. Il a commencé à perdre du terrain après une collision avec son co-équipier qui l’a fait chuter au GP d’Estoril. Cette phase de malchance a permis à Valentino Rossi de revenir à 8 points pour la dernière course de la saison. Le 29 octobre 2006, en arrachant la dernière marche du podium après une chute de Rossi, le ‘Kentucky Kid’ décroche le Titre de Champion du Monde.

En 2007, la catégorie MotoGP change et passe de 990cc à 800cc. Hayden n’a pas été de suite à l’aise avec cette nouvelle cylindrée. Malgré de gros efforts pour développer la RC 212V, il n’a jamais été capable de vraiment se battre pour défendre son titre. Le travail fait pendant l’année lui a tout de même permis de faire un podium en Allemagne, Hollande et République Tchèque. Mais avec des résultats mitigés, il termine la saison en 8ème position.

2008 a été une autre année mitigée, surtout en début de saison. Bien qu’il termine plusieurs fois dans le Top 5, il chute en essayant de faire un podium. De plus, il se blesse au pied lors d’une course de Supermotard aux X-Games à Los Angeles. Cette blessure lui complique les choses et le force à déclarer forfait pour les Grands Prix de République Tchèque et de San Marino, après la pause d’été. Cependant, toujours prêt pour se battre quand tout se complique, le pilote américain revient en forme pour la 2ème épreuve a domicile, a Indianapolis. Avec des conditions météorologiques difficiles et pas à 100% physiquement, il termine 2nd derrière Valentino Rossi. Un autre podium à Philip Island et une série de bons résultats vers la fin de la saison lui ont permis de remonter dans le classement et de finir en 6ème position.

La 2nd saison avec Ducati s’est mieux déroulé ; il a commencé 2010 avec quatre 4ème places sur les 5 premières courses. A part des chutes à trois courses (deux lors des manches Italiennes et une à Valence) et une 12ème place à Motegi, Hayden n’a jamais terminé en dessous de la 8ème place. Un podium au Grand Prix d’Aragon le fait finir à une 7ème place au classement final. Vers la fin de la saison, Nicky a signé pour deux ans de plus avec Ducati, avec Valentino Rossi comme co-équipier, son 1er co-équipier lors de son arrivée en 2003.