Эмили Хейн родилась в пригороде Ванкувера, Канада. Отец Эмили – австрийского происхождения, а мать имеет французские и канадские корни. Эмили единственный ребенок в семье.
В школе у Эмили практически не было друзей. По ее словам, она всегда вела себя как-то иначе, чем ее сверстники. После окончания средней школы Эмили отправилась в путешествие по стране, вернувшись из которого она твердо решила, что станет актрисой.
Для того что бы осуществить свою мечту, Хейн отправилась в Лондон, Англия, где поступила на курс обучения в независимую студию «The Actors' Temple».
На телевидении Эмили дебютировала в 2013 году в сериале «Мотив», в котором исполнила роль Габриэль Маркс. Позднее сыграла эпизодические роли в популярном сериале «Сверхъестественное».
В 2014 году актриса появилась в канадском триллере Рика Бота «Счастливое лицо убийцы». В каждой серии проекта рассказано о проблемах, с которыми пришлось столкнуться следователям и независимым экспертам, что бы раскрыть то или иное преступление, совершенное маловероятными преступниками.
Настоящим прорывом в карьере Эмили Хейн принято считать роль Норин Вэндерслис в сериале «Фарго». Телесериал-антология в жанре черной трагикомедии, создателем и автором которого является Ной Хоули, был вдохновлен одноименным фильмом братьев Коэн 1996 года, которые выступили исполнительными продюсерами первого сезона сериала.
Позднее актриса сыграла небольшую роль в сериале «Сотня» и снялась в нескольких короткометражных фильмах. В 2016 году она исполнила второстепенную роль в фильме Тима Миллера «Дэдпул» и в фильме ужасов Трэвиса Заривны «Полуночный человек».
В 2017 году появилась в фильме Джейсона Райтмана «Талли», в котором также сыграли Шарлиз Терон, Маккензи Дэвис и Рон Ливингстон. Релиз фильма назначен на весну 2018 года.