Hayley Elizabeth Atwell is vernoemd naar actrice [[Hayley Mills]].{{bron?}} Atwell heeft zowel de [[Groot-Brittannië|Britse]] als de [[Verenigde Staten|Amerikaanse]] nationaliteit doordat haar vader Amerikaan is. Ze bezocht een katholieke meisjesschool in West-Londen. In 2005 studeerde ze af aan de Guildhall School of Music and Drama. Atwell begon haar carrière met rolletjes in enkele BBC-televisieproducties. Haar eerste grotere rol was in de miniserie ''The Line of Beauty'' in 2006. Het jaar daarna kreeg ze haar eerste filmrol in ''How About You''. Daarna speelde ze mee in ''[[Cassandra's Dream (film)|Cassandra's Dream]]'' van [[Woody Allen]]. Haar doorbraak kwam vier jaar later in 2011 als de Britse agente ''[[Peggy Carter]]'' in ''[[Captain America: The First Avenger]]''. Ze vertolkte deze rol nadien opnieuw in de vervolgfilm ''[[Captain America: The Winter Soldier]]'', een van de [[Marvel One-Shots]], en de tv-serie ''[[Agent Carter]]''.
