Haydée Santamaría wywodziła się z rodziny pochodzenia hiszpańskiego. Była córką pracownika plantacji cukru w centrum Kuby. Na początku 1950 r., przeniosła się ze swoim młodszym bratem Ablem do Hawany, gdzie oboje przyłączyli się do ruchu rewolucyjnego.
Brała udział w organizacji dowodzonego przez Fidela Castro Ruz, ataku ok. 160-osobowego oddziału na koszary Moncada26 lipca1953 r. uznawanego za początek rewolucji kubańskiej. Podczas ataku, była jedną z dwóch kobiet uczestniczących w walkach po stronie rebeliantów, druga była Melba Hernández. Ostatecznie atak nie powiódł się, a około połowa rebeliantów zginęła, zaś Haydée Santamaría, Melba Hernández oraz Fidel i Raúl Castro zostali schwytani. Haydée Santamaría i Melba Hernández zostały skazane na siedem miesięcy pozbawienia wolności. Po zwolnieniu obie zaangażowały się w działania na rzecz uwolnienia pozostałych więzionych rewolucjonistów, w ramach Ruchu 26 Lipca.
