Nata a Bruxelles nel 1929 da una baronessa olandese e di un banchiere anglo-irlandese, studia danza e recitazione fin da bambina. Dopo gli anni della Seconda guerra mondiale, trascorsi in condizioni drammatiche nell’Olanda occupata dalla Germania nazista, esordisce al cinema alla fine degli anni Quaranta interpretando ruoli secondari in alcune commedie romantiche (One Wild Oat - 1951 - di Charles Saunders, Racconti di giovani mogli - 1951 - di Henry Cass, L’incredibile avventura di Mr Holland - 1951 - di Charles Crichton, con Alec Guinness, Nous irons a Monte Carlo - 1952 - di Jean Boyer, The Secret People - 1952 - di Thorold Dickinson) Il primo successo arriva nel ’51, quando, nel corso delle riprese di Vacanze a Montecarlo di Jean Boyer e Lester Fuller, girato nel Principato di Monaco, conosce la scrittrice Colette - all’epoca ottantenne -, la quale rimane folgorata dalla sua spontaneità e dal suo stile e la sceglie come protagonista della sua commedia Gigi, portata in scena a Broadway.

Il successo sul palcoscenico le apre le porte di Hollywood. Bruna, esile, grandi occhi scuri, eleganza sofisticata, diventa interprete perfetta per figure sbarazzine dotate di fascino discreto. Negli anni successivi interpreta ruoli importanti che le fanno ottenere un Oscar come Miglior Attrice Protagonista (Vacanze romane - 1953 - di William Wyler, in cui lavora con Gregory Peck e Eddie Albert) e varie Nomination. E’ l’ingenua e frizzante protagonista di Sabrina (1954) di Billy Wilder, in cui recita con Humphrey Bogart, William Holden e John Williams, la commessa sognatrice di Cenerentola a Parigi (1956) di Stanley Donen, la ragazza selvaggia del fantasioso Verdi dimore (1959) di Mel Ferrer, la giovane disinibita appassionata di diamanti nel celeberrimo Colazione da Tiffany (1961) di Blake Edwards, in cui, lavorando con George Peppard, interpreta il ruolo che più di ogni altro le ha regalato “l’immortalità” presso il grande pubblico, la fioraia trasformata in gentil donna nel musical My Fair Lady (1964) di George Cukor, in cui recita con Rex Harrison, la donna cieca perseguitata da tre delinquenti nell’ottimo thriller Gli occhi della notte (1967) di Terence Young, in cui lavora con Richard Crenna, Alan Arkin, Jack Weston ed Efram Zimbalist Jr, la moglie in crisi in Due per la strada (1967) di Stanley Donen, in cui recita con Albert Finney.

Considerata quasi all'unanimità (insieme alla coetanea Grace Kelly, la quale  ha avuto tuttavia una carriera cinematografica di soli sei anni) l'attrice più raffinata della sua generazione, a partire dalla fine degli anni Sessanta dirada le sue apparizioni sul grande schermo, tornando solo saltuariamente, ad esempio come l’eroina di Robin e Marian (1976) di Richard Lester, in cui lavora con Sean Connery, Richard Harris, Robert Shaw e Nicol Williamson, o l’angelo del fiabesco Always - Per sempre (1989) di Steven Spielberg, suo ultimo film.

Fra gli altri titoli ricordiamo Guerra e pace (1956) di King Vidor, con Henry Fonda e Mel Ferrer, la commedia sentimentale Arianna (1957) di Billy Wilder, con Gary Cooper e Maurice Chevalier, il drammatico Storia di una monaca (1959) di Fred Zinneman, con Peter Finch, il western Gli inesorabili (1960) di John Huston, con Burt Lancaster, la commedia gialla Sciarada (1963) di Stanley Donen, con Cary Grant, Walter Matthau, George Kennedy e James Coburn, le commedie Insieme a Parigi (1964), con William Holden, e Come rubare un milione di dollari e vivere felici (1966) di William Wyler, con Peter O’ Toole, Linea di sangue (1979) di Terence Young, con Ben Gazzara e James Mason, … e tutti risero (1981) di Peter Bogdanovich, in cui lavora nuovamente con Ben Gazzara. 

A partire dalla fine degli anni Settanta si dedica con passione e caparbietà alla lotta contro la fame in Africa.

«Chi non crede nei miracoli non è realista» (da L’Ange des enfants)

Nel 1988, viene nominata ambasciatrice speciale dell’UNICEF. Da quel momento e fino alla sua morte, avvenuta circa quattro anni e mezzo dopo, Audrey Hepburn si dedicherà all’aiuto dei bambini dei Paesi più poveri del mondo. I suoi numerosi viaggi furono facilitati anche dalla sua conoscenza delle lingue (oltre all’inglese, padroneggiava perfettamente anche il francese e l’olandese e si difendeva abbastanza bene anche con lo spagnolo e l’italiano). La sua prima missione per questo lavoro fu in Etiopia, dove visitò l’orfanotrofio di Makallè e riuscì a fare in modo che l’UNCEF inviasse cibo per i circa cinquecento bambini ospitati. Del suo primo viaggio affermerà: «Mi si è spezzato il cuore. Non posso sopportare l’idea che due milioni e mezzo di persone stiano morendo di fame. […] L’espressione “Terzo mondo” non mi piace perché siamo tutti parte di un mondo solo. Voglio che la gente sappia che la maggior parte degli esseri umani sta soffrendo». (da L’Ange des enfants).

Negli anni successivi, in qualità di ambasciatrice, visiterà molti altri Paesi, come la Turchia e vari stati del Centro e Sud America. Nel 1989 si recò in missione in Sudan. A causa della guerra civile, far arrivare cibo ed acqua alla popolazione era difficilissimo e l’obiettivo della missione era quello di far arrivare rifornimenti su un treno che arrivasse alla parte meridionale del Paese. Nello stesso anno si recò in Bangladesh, mentre l’anno successivo la missione la portò in Vietnam, nel tentativo di avviare una collaborazione con il governo locale su programmi di immunizzazione e di pulizia dell’acqua.

Nel settembre del 1992, Audrey Hepburn tornò in Somalia e definì la situazione «apocalittica», affermando che, fra tutte le situazioni difficili viste nel corso dei suoi viaggi umanitari, quella della Somalia era la peggiore. «Ci sono tombe ovunque. Lungo la strada, sulle rive dei fiumi, vicino a ogni campo… ci sono tombe ovunque». (da L’Ange des enfants)

Nello stesso anno, a riconoscimento del suo grande impegno con l’UNICEF, l’allora Presidente degli Stati Uniti George H. W. Bush le conferì la Presidential Medal of Freedom (Medaglia Presidenziale per la Libertà), uno fra i più importanti riconoscimenti attribuibili ad un civil.

Audrey Hepburn muore a Tolochhenaz - in Svizzera - nel gennaio 1993, all’età di sessantatré anni. Nello stesso anno, per il suo contribuito alla causa umanitaria, l’Academy of Motion Picture Arts and Sciences le conferì il Jean Hersholt Umanitarian Award (il premio umanitario "Jean Hersholt"), che fu ritirato da suo figlio Sean.

Qualche anno dopo, del suo lavoro per l’UNICEF, suo figlio affermerà: «Dopo una vita vissuta in parte come una tortura e una lotta per riuscire ad avere una carriera indipendente e l’autonomia finanziaria per sé e la sua famiglia, senza mai capire fino in fondo quello che la gente vedeva in lei - quello che era il suo fascino - ha trovato nella missione per l’UNICEF il modo di ringraziare il suo pubblico e “chiudere il cerchio” della sua esistenza così breve».

Nel 2011 i suoi figli Sean e Luca promuoveranno in Itala il club dei donatori UNICEF “Amici di Audrey”, impegnato in particolar modo nel sostegno al progetto per la lotta alla malnutrizione in Ciad.