Issue d'un milieu ouvrier de Brooklyn, Edythe Marrener est née de parents d'origines irlandaise et suédoise. Cadette de trois enfants, elle passe son enfance pauvrement et rêve d'un destin plus glorieux, animée d'une volonté farouche de réussir. Après des études dans une école commerciale et divers petits boulots, elle se lance dans le mannequinat avec succès, sa magnifique chevelure rousse lui ouvrant rapidement les pages des revues féminines.
Le réalisateur
George Cukor la remarque sur une couverture de magazine et lui fait faire un bout d'essai pour le rôle de Scarlett O'Hara d'
Autant en Emporte le Vent , elle ne sera pas retenue. Mais désormais les portes d'Hollywood s'entrouvrent et la belle rousse va s'y engouffrer pour réaliser ses rêves ambitieux.
Elle décroche son premier contrat à la Warner Bros. qui lui donne le pseudonyme de Susan Hayward. Passage rapide où elle ne fait que de la figuration et quelques petits rôles. Elle joue par la suite des personnages plus importants dans une autre société de production prestigieuse, la Paramount Pictures. Dès son entrée dans le studio, elle tourne
Beau Geste, film d'aventure sur la légion étrangère, aux côtés de
Gary Cooper et
Ray Milland. Elle obtient des seconds rôles intéressants notamment dans la super production
Les Naufrageurs des mers du sud de Cecil B. DeMille et dans la comédie
Ma femme est une sorcière de
René Clair. Pourtant se sentant sous-employée par la Paramount, elle ne renouvelle pas son contrat et signe avec un producteur indépendant Walter Wanger en 1946.
Elle devient ensuite une habituée des films de Joseph Mankiewicz,
Henry King,
Edward Dmytryk et surtout
Henry Hathaway. Elle tourne avec
Gregory Peck dans deux de ses meilleurs films, David et Bethsabée et
Les Neiges du Kilimandjaro de Henry King. Elle est couverte d'éloges pour des rôles difficiles. Elle joue ainsi la femme dépressive du président
Andrew Jackson dans The President's Lady (1953). Son interprétation de l'actrice alcoolique Lillian Roth dans Une femme en enfer (1955) lui vaut le prix d'interprétation féminine au festival de Cannes 1956, et elle reçoit l'Oscar de la meilleure actrice en 1958 pour son rôle de la meurtrière Barbara Graham dans
Je veux vivre ! en 1958.
Elle a deux enfants d'un premier mariage qui s'achève en divorce en 1954. En 1957, elle épouse un homme d'affaires de Géorgie, Eaton Chalkley. Ils se convertissent au catholicisme en 1964, mais Chalkley meurt en 1966. Souffrant de cancer du cerveau, elle décède en 1975 d'une pneumonie. Elle a son étoile sur le Hollywood Walk of Fame.