Ha ricevuto cinque nomination ai Grammy Awards, rispettivamente quattro con i Paramore (una delle quali sfociata in una vittoria, con il brano Ain't It Fun)[7] e una con il rapperB.o.B per il brano Airplanes. Nel 2014 è stata insignita del primo Trailblazer Award di Billboard, un premio riservato a «un'artista femminile che, rompendo le convenzioni, ha lasciato un marchio unico nella musica aprendo la strada ad altri talenti»[8]. Nel 2015 è stata la prima donna dal 1999 a vincere nella categoria miglior canzone rock ai Grammy Awards[9]. Dal 2020 ha avviato una carriera da solista, con la pubblicazione del suo primo album Petals for Armor.
Al di fuori della carriera musicale, nel 2015 ha lanciato un programma TV chiamato Kiss Off e dal 2016 è coproprietaria della linea di tinte per capelli Good Dye Young.
Di origini scozzesi, irlandesi e tedesche, Hayley Williams nasce a Meridian, Mississippi, primogenita di una coppia di religione fermamente cristiana[10]. All'età di 13 anni si trasferisce con la madre a Franklin, Tennessee, in seguito al divorzio dei genitori[10]. Dalla susseguente relazione del padre avrà due sorelle minori, Erica e Mckayla[11]. A Franklin comincia a cantare in una band funk chiamata The Factory, all'interno della quale conosce il bassista Jeremy Davis. In seguito inizia a prendere lezioni di canto da Brett Manning[12]. Sempre a Franklin Hayley conosce i fratelli Zac e Josh Farro, che cercano un cantante, e la invitano a far parte della loro band; nello stesso tempo Hayley presenta loro il suo amico e bassista Jeremy Davis. Si formano così i Paramore.
Oltre a far parte dei Paramore, Williams ha partecipato in veste solista a numerose collaborazioni con altri artisti di diverse scene musicali, e nel 2020 ha avviato una propria carriera solista. Nel 2015, a partire da fine marzo, ha presentato i 5 episodi del programma online Kiss Off della neonata rivista Popular, incentrato sulla bellezza e la cura personale femminile[13]. Nel 2016 lancia una propria compagnia produttrice di tinte per capelli chiamata Good Dye Young[14], della quale il primo salone ufficiale è stato aperto nel 2022 a Nashville. Sempre nel 2022 ha lanciato il suo podcast Everything Is Emo su BBC Sounds.
Sentimentalmente, è stata legata per tre anni all'allora chitarrista dei Paramore Josh Farro, dal maggio 2004. La coppia si separò a fine estate 2007. Dall'aprile 2008 è fidanzata con il chitarrista dei New Found Glory, Chad Gilbert[10]. Nella notte tra il 31 dicembre 2014 e il 1º gennaio 2015 i due annunciano il loro fidanzamento ufficiale[15], mentre il 20 febbraio 2016 viene celebrato il loro matrimonio[16]. Il 1º luglio 2017 i due annunciano la separazione e il conseguente divorzio. Nel 2020 la cantante ha dichiato di aver sofferto di depressione durante e dopo la separazione, e di essere dovuta entrare in riabilitazione medica in conseguenza di ciò: «Sono entrata in quella relazione troppo presto. Non aveva ancora divorziato dalla sua precedente moglie. Mi sentivo estremamente sola»[17]. Nel 2022 ha confermato di essere in una relazione con il chitarrista e suo compagno di gruppo nei Paramore Taylor York[18].
Nel 2004 fonda con i fratelli Farro e Jeremy Davis i Paramore e, inizialmente accordatisi con l'Atlantic Records per un contratto discografico, l'etichetta decide di fargli invece firmare con la Fueled by Ramen, sua sussidiaria[21]. La prima canzone ad essere scritta è Conspiracy, che viene in seguito inserita all'interno dell'album di debutto, All We Know Is Falling, pubblicato quando Hayley ha solo 16 anni[1]. Al disco fanno seguito i successivi album Riot! (2007), Brand New Eyes (2009) e Paramore (2013)[1].
In un sondaggio del 2007 della rivista Kerrang! arriva seconda dopo Amy Lee degli Evanescence nella categoria "Sexiest vocalist"[22], mentre l'anno successivo arriva, sempre nello stesso sondaggio, al primo posto[1][22], ottenendo lo stesso risultato nel 2009, nel 2010[23], nel 2011[24] e nel 2012[25].
Agli NME Awards del 2012 vince il premio "Hottest Female" (premio già vinto nell'edizione del 2009), stessa categoria in cui viene candidata ai Kerrang! Awards 2012, insieme alla categoria "Best Twitter", nella quale vince[26].
Nel 2015 vince con i Paramore il suo primo Grammy Award, grazie alla hit Ain't It Fun, scritta a quattro mani insieme al chitarrista della band Taylor York[7].
Nel 2017 i Paramore annunciano il ritorno di Zac Farro, anno in cui esce il loro quinto album After Laughter.
Solista
Il 28 dicembre 2019, durante una pausa dai Paramore, Hayley Williams annuncia che nel mese successivo pubblicherà per la prima volta del materiale da solista[27]. Il suo primo singolo, Simmer, viene pubblicato il 22 gennaio 2020, e va ad anticipare un album in studio intitolato Petals for Armor[28]. Un secondo singolo intitolato Leave It Alone viene successivamente pubblicato il 30 gennaio 2020[29]. I tre singoli sono stati presentati insieme a cinque video: tre per i rispettivi video e due che hanno fatto da collegamento ad essi. Durante un'intervista con Zane Lowe su Apple Music, la cantante ha annunciato che il 6 febbraio 2020 verrà pubblicato l'EP Petals for Armor I, contenente i singoli già precedentemente pubblicati e altre due tracce inedite.
Un secondo EP, intitolato Petals for Armor II, viene invece pubblicato il 20 aprile 2020. A causa dell'emergenza del virus COVID-19 in tutto il mondo, la Williams decide di non pubblicare subito l'EP nella sua interezza, ma di rivelare una canzone alla volta come già fatto con il precedente. Da esso vengono estratti come singoli tutti i brani in esso contenuto, a partire da Roses/Lotus/Violet/Iris, pubblicato il 19 marzo[30].
L'album completo, contenente tutti i brani dei due EP più altri cinque inediti, viene pubblicato l'8 maggio 2020 dalla Atlantic Records.
Nel febbraio 2021, a poco meno di un anno da Petals for Armor, esce il suo secondo album Flowers for Vases/Descansos, scritto e registrato durante il lockdown per il COVID-19 e prodotto, come il precedente disco, da Daniel James, ma registrato interamente dalla sola Williams nella sua abitazione. Dal disco non è stato estratto alcun singolo in sua promozione, e l'annuncio della sua pubblicazione è avvenuto il giorno precedente alla sua data di uscita.
Nel 2009 Hayley scrive e registra la canzone Teenagers per la colonna sonora del film Jennifer's Body[1][32], mentre nel 2010 duetta con B.o.B nel brano Airplanes, che ottiene un discreto successo in tutto il mondo[1].
Nel 2012 partecipa alla registrazione di due brani dei mewithoutYou, Fox's Dream of the Log Flume e All Circles, contenuti nel loro quinto album in studio, Ten Stories. Sempre nel 2012 collabora indirettamente con i New Found Glory: esegue un duetto con il chitarrista Chad Gilbert in Babe, contenuto nel suo EP Nashville Sessions, e presta la sua voce nel brano What's His Name per l'EP di debutto dei Domestikated, band "suburban punk" formata dal cantante Jordan Pundik e da Ethan Luck dei Relient K[33].
Il 10 settembre 2013 viene pubblicato il singolo Stay the Night, realizzato dal disc jockey Zedd in collaborazione con Hayley[34]. Successivamente partecipa anche alla realizzazione della versione acustica del brano, inserita nell'EP di Zedd iTunes Session[35]. Nello stesso anno appare come personaggio giocabile nel videogioco Guitar Hero World Tour, dove si presenta per la prima volta cantando il brano dei Paramore Misery Business[36]. Nel 2015 partecipa alle riprese del video ufficiale di Bad Blood dell'amica Taylor Swift[37] e alle registrazioni di una nuova versione di Vicious Love dei New Found Glory[38]. L'anno successivo collabora a una nuova versione del brano Bury It, originariamente presente nell'album Every Open Eye dei Chvrches[39]. Nel 2017 Hayley duetta con Zac Farro in As U Wave, canzone contenuta nell'EP Red Velvet degli HalfNoise.
Nel 2023 collabora ancora con Taylor Swift partecipando al brano Castles Crumbling, traccia inedita contenuta nella re-incisione dell'album Speak Now.
Contrariamente allo stile pop punk ed emo-pop perseguito nella sua carriera nei Paramore (poi spostatosi su generi come new wave e pop rock negli ultimi due album)[43], nel suo primo lavoro da solista la Williams attinge principalmente da generi quali indie pop e funk[44], con ampio utilizzo di strumentazioni elettroniche e del basso come strumento portante[45].
^ab(EN) Ten Hottest Women in Rock Music, su media.gunaxin.com, 4 maggio 2009. URL consultato il 25 maggio 2012 (archiviato dall'url originale il 18 aprile 2012).
^(EN) Brett Paskach, Domestikated Release 5 Minutes In Timeout! EP, su the1stfive.com, 10 novembre 2012. URL consultato l'11 settembre 2014 (archiviato dall'url originale il 24 febbraio 2016).
^(EN) Hayley's Profile, su paramore.net. URL consultato il 3 maggio 2012 (archiviato dall'url originale il 7 febbraio 2012).
^(EN) Nick Thompson, Paramore in prog rock shock?, su citylife.co.uk, 5 settembre 2007. URL consultato il 10 marzo 2012 (archiviato dall'url originale il 5 novembre 2012).