Ha aparecido en varios largometrajes, así como varias películas para TV. Hayden proporcionó la voz de Dot en la película de Pixar Bichos de Disney. Además, tenía el papel en el videojuego Kingdom Hearts como la voz de Kairi , junto con Sophie Hudgens que tenía el papel principal de Namine. También apareció en la famosa serie de Fox Ally McBeal como la hija de Ally McBeal, y un papel de extra que a veces aparecía en Malcolm. También apareción en la serie Law & Order e interpretó a Shreyl Yoast en la película “Remember the Titans”. Hayden apareció otra vez como animadora en la película “Bring it on Again: All or Nothing”.(Titulo en Español, A por todas: Vamos a triunfar). También hizo aparición en el cine en "soñando, soñando, triunfé patinando" donde hacia de Jen ,junto a Sophie Hudgens quien intepreto el papel de Tifanny.
Más adelante haría la dramática película Las Luciérnagas en el jardín (The Fireflies in the Garden) como versión de la más joven Emily Watson. Coincidentemente, George Newbern, que expresó Sepgiroth en Kingdom Hearts II (junto a Panettiere y Hudgens) y Final Fantasy VII: Los Niños del Advenimiento, también aparecerán en la película. En junio de 2007, Hayden firmó contrato con la agencia de representantes William Morris Agency, habiendo sido previamente representada por United Talent Agency (UTA).

Cantante
Panettiere fue nominada para un Grammy en 1999 para el mejor álbum infantil por “Bichos” (2000) Ella está trabajando en su álbum debut, que fue planeado originalmente para lanzarse a la venta el 8 de mayo de 2007. El CD, sin embargo, se ha atrasado varias veces. Primero se atrasó hasta a agosto y luego hasta diciembre. Entertaiment Weekly confirmó más adelante que el álbum al final sería lanzado en 2008. Lanzó un primer single "Wake Up Call" que incluyó un video clip promocional siendo rostro de Candies pero el disco debut nunca ha visto la luz hasta la fecha. Hayden cantó para la banda sonora de “Triunfos Robados 3: Todo o Nada” con Solange Knowles, la canción era “Your New Girlfriend” aún sigue siendo desconocido si el video fue filmado. Hayden también registró una canción titulada “Try” para “Un Puente hacia Terabithia”. Participó en el final de la película "Cenicienta III" con "I Still Believe". Entre otras canciones para bandas sonoras.

Escándalo en Japón
El 31 de octubre de 2007 Panettiere estuvo implicada en un enfrentamiento violento con pescadores japoneses, cuando intentó interrumpir la caza anual de delfines en Taiki, Wakayama.
Hayden se enfrentó a ellos subida en una tabla de surf, acompañada de otros cinco surfistas de Australia y Estados Unidos, con el fin de evitar que atraparan y cazaran un banco de delfines, pero fueron interceptados por los pescadores antes de lograrlo. Los pescadores emplearon sus propulsores para evitar que los surfistas se acercaran y así obligarlos a volver a la playa, desde donde fueron llevados al aeropuerto de Osaka y sacados del país para evitar que fueran detenidos por la policía japonesa.

Este acto fue considerado por algunos japoneses como un ataque hacia su cultura y, según la unión cooperativa de la industria pesquera de Taiki, los manifestantes: tergiversan los hechos sobre esta industria pesquera. Por su parte, Hayden exige que se prohiba la caza de delfines en Japón.
En noviembre de 2007 el grupo por los derechos de los animales PETA concedió un premio a Hayden Panettiere por sus esfuerzos para evitar la caza del delfín en Japón