Audrey Kathleen Ruston néven látta meg a napvilágot Belgiumban, Joseph Victor Anthony Ruston és Ella van Heemstra bárónő gyermekeként.Édesapja korán lemondott a családjáról,a német terror és az éhezés elől menekülve édesanyja Edda van Heemstrára módosíttatta lánya nevét.17 évesen kapta meg Anna Frank naplóját, amit elolvasva megelevenedtek mindazok a borzalmak, amit gyerekkorában átélt.

Ami biztos: 22 évesen már a Broadway ünnepelt sztárja volt, alig két évvel később pedig talán nem túlzás azt mondani, hogy örökérvényű alakítást nyújtott Gregory Peck oldalán a Római vakáció c. filmben. A divatdiktátor címet végül az Álom luxuskivitelben c. filmben nyújtott felejthetetlen alakításáért kapta meg. Ebben a filmben ő alakította Holly Golightly-t, a bájos „lakberendezőt".

Hepburn azon kevesek közé tartozik, aki Emmy,- Tommy,- Grammy,- és Oscar- díjat is nyert, színészi és előadóművészi képességeinek egész Hollywood csodájára járt.

Brüsszelben született, de gyerekkorát egy angliai bentlakásos iskolában töltötte. A második világháború borzalmait az arnhemi konzervatórium diákjaként élte át. Közismert tény, hogy az ellenállók pártjára állt, üzeneteket közvetített.

A háború után a tánc keltette fel az érdeklődését. Amszterdamban kezdte el a balettet, de az erőnléti állapota túl gyenge volt ahhoz, hogy valaha is az élbolyba tartozhasson.

Az áttörést végül a Gigi a Broadwayen főszerepe hozta meg számára 22 évesen, innentől kezdve pedig már nem volt megállás: Audrey Hepburn megállíthatatlanul menetelt előre a világsiker felé vezető úton. Az áttörést végül a Magassarkú cipők (angolul High Button Shoes) c. musical jelentette, Londonban.

Az első filmje a Dutch in seven lessons (Holland nyelv hét leckében) volt 1948-ban, amelyben a holland KLM légitársaság stewardessét alakította. A film érdekessége, hogy bár eredetileg 79 percesnek szánták, mire a vágó „késén" túljutott, már csak 39 perc maradt belőle.

Ezt követte 3 évvel később a One wild oat, amelyben egy hotel recepciósát alakította, majd néhány további kisebb film után sorra a nagy klasszikusok: a Római vakáció(1953), amelyben Anna hercegnőt alakítja, Gregory Peck oldalán.

Ez utóbbiért elnyerte a los angelesi filmakadémia diját. Ezt követte a Sabrina, amelyben a címszereplőt,Sabrina Fairchild-ot alakította. Ez utóbbi filmjéért kapta meg élete első Oscar-jelölését Eztán egy év kihagyás következett, majd 1956-ban szerepelt a Dosztojevszkij Háború és béke c.regényéből készült filmben. Ezt számos aranyszobrocskára jelölt film követte, mint az Egy apáca története vagy a már említett Álom luxuskivitelben (1961).

Emlékezetes alakításai közé tartozik még az 1964-es születésű My Fair Lady, amelyben Eliza Doolittle alakját személyesíti meg.

1954-ben hozzáment Mel Ferrer színészhez, akitől három sikertelen kísérlet után végre megszületett első fia, Sean Hepburn Ferrer.A kapcsolat megromlott: 14 évvel később, 1968-ban elváltak. Még ugyanebben az évben hozzáment Andrea Dottihoz, akivel Olaszországba költöztek. Tőle szintén egy fiúgyermeke született, Luca Dotti.  Miután értesült arról, hogy Sean folyamatosan megcsalja, tőle is elvált. Az újabb kapcsolatra 12 évet kellett várni: 1980-ban ismerte csak meg Robert Wolderst, a holland tévésztárt, akivel egészen haláláig együtt élt.

Audrey élete során rengeteg országban járt: megfordult többek között Etiópiában, Szudánban, Szomáliában, Venezuelában, Ecuadorban, Mexikóban, Bangladesben, Vietnámban és Thaiföldön is.

1993-ban hunyt el Genfi-tó melletti házában. Halálát vastagbélrák okozta. Egy évvel később két fia, Sean és Luca megalapították az Audrey Hepburn Gyermekalapítványt. 1999-ben Steven Robman rendező vitte filmre az életét Az angyali Audrey Hepburn címmel (a film eredeti címe: The Audrey Hepburn Story). A filmben Audrey Hepburnt Jennifer Love Hewitt alakította.