Hayley Elizabeth Atwell, geboren am 5. April 1982, ist eine britische und amerikanische Schauspielerin. Sie ist in London geboren und aufgewachsen und studierte Schauspiel an der Guildhall School of Music and Drama. Ihr Bühnendebüt gab Atwell 2005 in James Kerrs Adaption der antiken griechischen Tragödie Prometheus Bound. Seitdem hat sie in verschiedenen West-End-Produktionen und Fernsehshows mitgewirkt. Der Durchbruch gelang ihr mit der Rolle der Lady Elizabeth Foster in dem Film The Duchess (2008), für die sie bei den British Independent Film Awards als beste Nebendarstellerin nominiert wurde.
Internationale Bekanntheit erlangte Atwell durch ihre Darstellung der Agentin Peggy Carter in dem Marvel Cinematic Universe-Film Captain America: The First Avenger (2011). Sie spielte die Rolle erneut in dem Kurzfilm Agent Carter (2013) und der anschließenden gleichnamigen Fernsehserie sowie in anderen Filmen, Live-Action-Serien und Zeichentrickserien des Marvel-Universums. Zusätzlich zu ihren Marvel-Rollen war Atwell auch in Testament of Youth (2014), Cinderella (2015) und Christopher Robin (2018) zu sehen.
Auf der Bühne wurde Atwell für den Laurence Olivier Award nominiert. Sie erhielt eine Nominierung als beste Nebendarstellerin für ihre Leistung in A View from the Bridge (2010) und Nominierungen als beste Schauspielerin für ihre Hauptrollen in The Pride (2013) und Rosmersholm (2020). Seit 2020 moderiert Atwell die Podcast-Serie True Spies, in der sie in die Welt der Spionage eintaucht und die Zuhörer fragt, wie sie mit realen Spionagesituationen umgehen würden.