Nata a Londra, figlia unica di Allison Cain, una speaker motivazionale, e Grant Atwell, fisioterapista, fotografo di paesaggi e sciamano[2][3][4][5][6]. La madre è inglese mentre il padre è statunitense con origini native americane.[3][4][7] Sua nonna era irlandese[8]. I suoi genitori si separarono quando lei aveva due anni.[4]
Effettua gli studi presso la London Oratory School e alla Guildhall School of Music and Drama, rifiutando l'offerta di un posto al King's College London per filosofia e teologia.[3] Si è diplomata nel 2005.[9]
Vita privata
Atwell ha una doppia cittadinanza, inglese e statunitense.[10]
Il suo debutto nel mondo dello spettacolo avviene nel 2005 comparendo in uno spot pubblicitario per le patatine Pringles, successivamente inizia a lavorare in svariate produzioni per la televisione inglese, fino a quando non viene notata da Woody Allen che l'affianca a Ewan McGregor e Colin Farrell nel suo terzo progetto londinese Sogni e delitti. In seguito recita nel ruolo di Lady Bess Foster ne La duchessa e affianca Matthew Goode e Ben Whishaw in Ritorno a Brideshead. Precedentemente l'attrice aveva lavorato in teatro portando in scena alcune opere di Shakespeare, nel gennaio 2009 debutta sui palchi del West End con Uno sguardo dal ponte di Arthur Miller.
La Atwell interpreta il ruolo di Peggy Carter anche nelle serie televisive della Marvel come Agents of S.H.I.E.L.D. e Agent Carter, quest'ultima interamente incentrata sul personaggio, affiancato dal padre di Tony Stark e dal suo maggiordomo Jarvis[16]. Il 12 maggio 2016 la serie TV Agent Carter viene ufficialmente cancellata dalla rete televisiva statunitense ABC.[17] Nel frattempo Hayley ha doppiato il suo personaggio nel videogioco LEGO Marvel's Avengers.[18] Nel febbraio 2016 la Atwell è protagonista della serie TV prodotta dalla ABCConviction, in cui interpreta un brillante avvocato, figlia di un ex presidente degli Stati Uniti, che viene scelta per dirigere un'agenzia che si occupi di casi di persone ingiustamente condannate.[19]
Nel 2017 veste i panni di Margaret Schlegel in Casa Howard, miniserie trasmessa da BBC, riadattamento televisivo dall'omonimo romanzo di E. M. Forster.[20] Nel 2018 è Evelyn Robin nel film live-action DisneyRitorno al Bosco dei 100 Acri.[21] Nel 2019 recita a teatro a Londra nel dramma di Henrik IbsenRosmersholm e per la sua interpretazione nel ruolo di Rebecca West ottiene una candidatura al Laurence Olivier Award alla miglior attrice.[22] Sempre nel 2019 ha recitato al fianco di Tamara Lawrance in un adattamento in tre parti della BBC del romanzo di Andrea Levy The Long Song, su uno schiavo in una piantagione di zucchero nella Giamaica del XIX secolo.
Ha anche ripreso il ruolo di Peggy Carter in Avengers: Endgame. Nel 2021 ha prestato la voce per il personaggio del gatto Mittens nel film d'animazione Peter Rabbit 2: The Runaway e ha vestito ufficialmente nei panni della supereroina Capitan Carter (una variante alternativa di Peggy Carter nella Terra-838) nel film Doctor Strange nel Multiverso della Follia, diretto da Sam Raimi. Il 2023 e 2025 la vedranno recitare nel ruolo di Grace per il settimo e forse ultimo film della saga cinematografica di Mission: Impossible, diviso in due parti: Mission: Impossible - Dead Reckoning - Parte uno e Mission: Impossible - Dead Reckoning - Parte Due rispettivamente.
Descritta come la "regina del dramma in costume" dal The Guardian, la Atwell è stata elogiata dai registi per "l'esempio professionale che dà" e per il suo lavoro in film in costume e programmi televisivi. Ha ricevuto un Ian Charleson Commendation per il suo lavoro in Major Barbara del 2009, e tre nomination al Laurence Olivier Award, rispettivamente per il suo lavoro in A View from the Bridge (2009), nel 2011 per il suo lavoro nel revival di The Pride, nel 2020 per la sua interpretazione di Rebecca West in Rosmersholm. Atwell è stata anche nominata per un WhatsOnStage Award sempre per il suo ruolo in The Pride.
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, Hayley Atwell è stata doppiata da:
Ilaria Latini in Captain America - Il primo Vendicatore, Black Mirror, Agents of S.H.I.E.L.D., Captain America: The Winter Soldier, Testament of Youth, Cenerentola, Avengers: Age of Ultron, Ant-Man, Agent Carter, Conviction, Ritorno al Bosco dei 100 Acri, Avengers: Endgame, Criminal: Regno Unito, Marvel One-Shot: Agent Carter, Doctor Strange nel Multiverso della Follia, Mission: Impossible - Dead Reckoning - Parte uno
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