Nato a Montclair - nel New Jersey - nel 1916, Sterling Relyea Walter, alla morte del padre, avvenuta nel ’25, viene adottato da James Hayden e cresce spostandosi continuamente fra New Hampshire, Massachusetts, Pennsylvania, Washington D.C. e Maine, dove termina gli studi. Da ragazzo è un “avventuriero” più o meno come molti personaggi che in seguito interpreterà come attore. Nel ’33, a diciassette anni, si imbarca come mozzo. Dopodiché, negli anni successivi, farà il pescatore a Terranova, lavorerà su grandi navi da pesca - anche come pompiere - e, nel ’37, a soli ventun anni, sarà capitano su imbarcazione che fa il giro del mondo.

In quegli anni intraprende il lavoro di modello e, per via del suo fisico - era alto un metro e novantacinque -, viene notato da un produttore della Paramount, il quale lo scrittura come controfigura e poi per interpretare ruoli secondari nei suoi primi due film: Passaggio a Bahama (1941) e Virginia (1941), entrambi diretti da Edward H. Griffith. Tuttavia, con l’intervento militare degli Stati Uniti nella Seconda guerra mondiale, Hayden si arruola nel C.O.I. - Coordinator of Information - e vi rimarrà anche quando esso si trasformerà nell'O.S.S. - Office of Strategic Service -, organismo di intelligence precursore dell'attuale C.I.A., ma con finalità mirate solo alle azioni di guerra. Presterà servizio anche nei Marines – con il “nome di battaglia” di John Hamilton -, e sarà molto attivo sul fronte jugoslavo, attraversando le linee tedesche e paracadutandosi in aiuto dei patrioti croati. Per tali azioni militari avrà la Stella d'Argento dalle forze armate americane ed un particolare riconoscimento dall’allora leader jugoslavo, il  Maresciallo Tito.

Dopo la guerra, l'ammirazione per i patrioti comunisti lo spinge ad unirsi, per un breve periodo, al Partito Comunista degli Stati Uniti d'America. Tale adesione - nonché alcuni successivi comportamenti un po’controversi - segnerà in parte sia la sua vita personale sia la sua carriera. Dopo alcuni film minori quali Bagliore a mezzogiorno (1947) di John Farrow, La traccia del serpente (1949) o El Paso (1949), entrambi diretti da Lewis R. Foster, si afferma con la performance del rapinatore Dix Handley protagonista de La giungla d’asfalto (1950) di John Huston, tratto dall’omonimo romanzo (1949) di William Riley Burnett e considerato quasi all’unanimità una fra i migliori gangster movies americani mai realizzati.

Attore magnetico e molto incisivo - e forse un po' sottovalutato dalla Hollywood dell'epoca _ sia in ruoli positivi sia negativi o ambigui, protagonista di numerosi film noir, gangster e western, lo ricordiamo nel ruolo del pistolero Johnny Guitar nell'omonimo film (1954) di Nicholas Ray, in cui lavora con Joan Crawford, del rapinatore Johnny Clay in Rapina a mano armata (1956) di Stanley Kubrick, in cui torna a interpretare un ruolo molto simile a quello affrontato qualche anno avanti nel già citato La giungla d’asfalto, del folle generale Ripper, che ordina l’attacco atomico sull’Unione Sovietica, nel celebre Il dottor Stranamore, ovvero: come imparai a non preoccuparmi e ad amare la bomba (1964), anch’esso diretto da Stanley Kubrick, del Capitano McCluskey, il corrotto ufficiale di polizia irlandese che viene ucciso al tavolo del ristorante da un giovane Al Pacino ne Il padrino (1972) di Francis Ford Coppola, ne Il lungo addio (1973) di Robert Altman, nonché in molti film medi quali il western La freccia nella polvere (1954) di Lesley Selander, Anatomia di un delitto (1954) di Jerry Hopper, Taxi da battaglia (1955) di Herbert L. Strock, Colpo proibito (1956) di Russell Birdwell, in cui lavora con Anne Baxter, Cortina di spie (1957) di Henry S. Kesler, Il terrore del Texas (1959), di Joseph H. Lewis, singolare western in cui, nel duello finale, invece di una pistola o un fucile, utilizza un arpione da baleniere.

Negli anni Settanta ha un momento di particolare popolarità grazie anche alla partecipazione a un seguitissimo show televisivo della NBC, in cui ha modo di raccontare le sue numerose disavventure personali. Esperienze che non erano ancora finite, in quanto, nel ’75 sarà costretto a rinunciare al ruolo di Quint ne Lo squalo di Steven Spielberg - parte che verrà assegnata a Robert Shaw - perché si trovava all'estero per sfuggire al fisco americano. Un periodo di “soggiorno forzato"in Europa che gli permetterà di lavorare anche in Italia, dove interpreta il ruolo di Leo Dalcò in Novecento (1976) di Bernardo Bertolucci.

Appassionato viaggiatore, nel ’77, pubblica Voyage: A Novel of 1896, un romanzo storico che avrà discreto successo. Dopo qualche altro film, fra cui Venom (1981) di Piers Haggard, e la miniserie telvisiva Il grigio e il blu (1983), diretta da Andrew MacLagen, si ritira a vita privata.

Sterling Hayden muore a Sausalito, in California, a causa di un cancro alla prostata il 23 marzo 1986, pochi giorni prima del suo settantesimo compleanno. Pertanto, per una singolare coincidenza di date, nell’ultima decade di marzo 2016 lo ricordiamo non solo in occasione del centenario della sua nascita, ma anche per il trentennale della sua scomparsa.