אודרי הפבורן נולדה בבריסל בירת בלגיה, בתם של בנקאי בריטי וברונית הולנדית. בילדותה למדה הפבורן בבתי ספר פרטיים באנגליה ובהולנד, אך לאחר שהוריה התגרשו ב-1935, היא עברה להתגורר עם אימה בארנהם שבהולנד. בזמן מלחמת העולם השניה הפבורן אימצה לעצמה את השם הבדוי "אדה ואן הימסטרה", מחשש ששלטונות הכיבוש הנאציים יחשבו כי שמו המקורי הוא "אנגלי מדי". במהלך המלחמה סבלה הפבורן ממספר בעיות בריאותיות ובהן תת-תזונה, שהשפעתן עיצבו את המשך חייה והערכים בהם האמינה.
לאחר תום המלחמה עברה הפבורן עם אמה ללונדון, שם למדה בלט ועבדה כדוגמנית, ובשנת 1951 החלה להופיע בסרטים. תפקידה הגדול הראשון היה בסרט “The Secret People". באותה שנה היא נבחרה לגלם את התפקיד הראשי במחזה "ג'יג'י", כשהופעתה במחזה זיכתה אותה בפרס עולם התיאטרון. לאחר מכן כיכבה לצד גרגורי פק בסרט ההוליוודי "חופשה ברומא", שזיכה אותה בפרס האוסקר לשחקנית הטובה ביותר, כשבמשך הקריירה הארוכה תהיה הפבורן מועמדת ארבע פעמים נוספות לפרס היוקרתי.
הופעתה הבלתי נשכחת בתפקיד בסרט "ארוחת בוקר בטיפאני" גרמו לדמות שאותה גילמה בסרט, "הולי גוליילטי", להפוך לאחת הדמויות הבולטות בקולנוע האמריקני של המאה ה-20. בעקבות הפיכתה לכוכבת קולנועית מדרגה ראשונה, הפבורן הופיעה בסרטים לצד כוכבי-על כמו פרד אסטר, המפרי בוגארט, גרי קופר, קרי גרנט, רקס הריסון, פיטר או'טול ושון קונרי.
משנת 1967 מיעטה הפבורן להופיע בקולנוע וכילדה שחוותה על בשרה את זוועות מלחמת העולם השנייה, החליטה להקדיש את מרבית זמנה לסיוע לילדים שסובלים מעוני ומחסור במדינות נחשלות בעולם. ב-1988 מונתה הפבורן לשגרירה מיוחדת מטעם יוניצ"ף, כאשר ארבע שנים לאחר מכן ב-1992, העניק לה נשיא ארה"ב ג'ורג' בוש את מדליית החירות הנשיאותית, כאות הוקרה על עבודתה במסגרת יוניצ"ף. לאחר מותה הוענק לה פרס הומניטארי מיוחד מטעם האקדמיה האמריקנית לקולנוע.
במהלך חייה נישאה הפבורן פעמיים, בפעם הראשונה לשחקן מל פרר ולאחר מכן לרופא האיטלקי אנדראה דוטי, וילדה שני בנים. הפבורן נפטרה מסרטן ב-20 לינואר 1993 בשוויץ, והייתה בת 63 במותה.