Hay oli 1861–1865 Abraham Lincolnin yksityissihteerinä ja osallistui myös sisällissotaan. Hän oli 1865–1870 lähetystön sihteerinä Euroopassa, 1871–1875 New York Tribunessa toimittajana, 1879–1881 ulkoasiain alivaltiosihteerinä, 1897–1898 lähettiläänä Lontoossa, missä varsinkin koetti vahvistaa Englannin ja Yhdysvaltain ystävyyttä. Vuosina 1898–1905 hän oli ulkoasiainministerinä ja johti 1898 rauhanneuvotteluja Espanjan kanssa. Hän teki 1901 Englannin kanssa Keski-Amerikkaa koskevan Hayn–Pauncefoten sopimuksen, joka jätti Panaman kanavan rakentamisen Yhdysvaltain haltuun. Kiinassa hän ajoi boksarikapinan jälkeen avoimen oven politiikkaa. Hän sai 1903 Englannin kanssa aikaan sopimuksen Alaskan rajan määräämisestä sovinto-oikeudessa, joka tuomitsi Yhdysvaltain eduksi. Hän teki uuden Panaman tasavallan kanssa kanavanrakennusta koskevan sopimuksen 1903.[1]
Hay julkaisi suosittuja runoelmia (muun muassa Pike County Ballads) ja yhdessä John George Nicolayn kanssa Lincolnin laajan elämäkerran 1890.[1]