Za protektorátu pracoval v ilegálních skupinách, které obstarávaly pronásledovaným Židům falešné doklady nebo úkryty. V srpnu 1944 ho zatklo gestapo a v březnu 1945 byl odsouzen k trestu smrti. Dočkal se ale Pražského povstání. Je nositelem izraelského čestného titulu Spravedlivý mezi národy za záchranu židovských životů před holokaustem.

Hájek byl jako člen komunistické strany od roku 1956 v permanentní opozici proti stranickému vedení. Patřil mezi reformisty v roce 1968, za normalizace byl vyloučen ze strany, ztratil zaměstnání. Jako účastník odboje ale mohl odejít do důchodu. Věnoval se pak vědecké práci, publikovat už ale nemohl, jeho studie vycházely pouze v samizdatu či v zahraničí.

Podepsal Chartu 77 a v roce 1988 se stal jejím mluvčím. Zúčastnil se legendární snídaně francouzského prezidenta Françoise Mitterranda s osmi představiteli disentu v čele s Václavem Havlem 9. prosince 1988. Hájek spoluzakládal hnutí Obroda, které v roce 1991 pod jeho předsednictvím z valné části splynulo s obnovenou sociální demokracií.

Jako historik se zabýval nejnovějšími dějinami, například o druhé republice či Komunistické internacionále. Velkou pozornost vzbudila v roce 1987 samizdatová kniha Křižovatky 20. století, která přinášela objektivní výklad nejdůležitějších československých a evropských dějin 20. století. Opisy díla kolovaly mezi učiteli i studenty. Autory byli nezávislí historici Milan Otáhal, Vojtěch Mencl a právě Miloš Hájek. V roce 2012 také publikoval své vzpomínky nazvané Paměti české levice.