Műveiben legfőképp az összehasonlító írástörténet problémáival és a technikai fejlődés társadalmi összefüggéseivel, a szociológia és a történelemtudomány kapcsolataival foglalkozott.
Életpályája
Elzász-Lotharingiából 1813. táján a magyarországiBánátba letelepedett család legkisebb fiú gyermekeként született. Apja Hajnal József Kaposvár főállatorvosa, anyja Karg Vilma volt. Négyen voltak testvérek: két fiú és két lány született a családba. A család eredeti neve Henlein volt.
Hajnal István elemi iskoláit Nagykikindán, illetve Mezőhegyesen kezdte, majd Kaposváron fejezte be, tanulmányai során a magyar mellett a németet is anyanyelvként tanulta. 1910-ben leérettségizett, majd a budapesti egyetem történelem-földrajz szakára iratkozott be, ahol többek között Marczali Henrik és Fejérpataky László is tanára volt, majd Lipcsében tanult. Tanulmányainak befejezése után a budapesti Kereskedelmi Akadémia és a bécsi Theresianische Akadémia magyar prefektusa lett.
Az első világháború alatt egy ideig katonáskodott, majd a világháború után Klebelsberg Kuno megbízásából részt vett a bécsi levéltári expedícióban, minek során a Kossuth emigráció törökországi történetéhez gyűjtötte az anyagot. Az e témáról készült kötete 1927-ben jelent meg.
1922-ben kötött házasságot, melyből egy gyermeke született. Később az Esterházy család levéltárosa lett, mely hivatását 1930-ig töltötte be. 1928-ban a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagjává, majd 1939-től rendes tagjává választották. 1930-tól a budapesti egyetem újkori egyetemes történeti tanszékén tanított. 1931–1942 között pedig a Századok című folyóirat szerkesztője lett.
1949-ben több más sorstársával együtt kizárták az akadémia tagjai közül, 1950-ben pedig nyugdíjazták. 1956. június 16-án halt meg Budapesten, 63 éves korában.
1990-ben posztumusz Széchenyi-díjat kapott a magyar történettudományban végzett szociológiai és társadalomtörténeti összefüggések feltárásáért.
"Méltó ez vajjon az emberi élethez?". Válogatás Hajnal István történelmi és szociológiai munkásságából; összeáll., bev. Novotnik Imre; Rajk László Szakkollégium, Bp., 1983
A Batthyány-kormány külpolitikája; előszó, sajtó alá rend. Urbán Aladár; Gondolat, Bp., 1987 (Közös dolgaink)