Hạ Hầu Mậu là con thứ của Hạ Hầu Đôn, được phong là Liệt hầu. Khi trước, Tào Tháo đem con gái mình là Thanh Hà công chúa gả cho Hạ Hầu Mậu. Hạ Hầu Mậu từng trải các chức vụ Thị trung thượng thư, An Đông Trấn Tây tướng quân, được ban Giả tiết.

Hạ Hầu Mậu lúc còn nhỏ chơi thân với Tào Phi cho nên khi tức vị, cho Hạ Hầu Mậu làm An Tây tướng quân, được cầm cờ tiết, nối chức Hạ Hầu Uyên làm Đô đốc Quan Trung. Năm 228 (năm Thái Hoà thứ hai) khi Ngụy Minh Đế Tào Duệ dẫn quân chống lại quân Thục, có người tiến cử Tào Duệ liền triệu gọi Mậu về triều làm Thượng thư.

Khi Gia Cát Lượng tiến hành Bắc phạt lần thứ nhất, Ngụy Diên biết Hạ Hầu Mậu giữ ở Trường An liền xin cho chỉ huy một nhánh kỳ binh bao gồm 5.000 quân tinh nhuệ cộng với 5.000 quân bí mật đi hướng Tý Ngọ tập kích vào Tràng An, quyết rằng chỉ 10 ngày có thể đến được thành. Diên cho rằng Hạ Hầu Mậu còn ít tuổi, là con rể của chủ, hèn nhát mà vô mưu, vì vậy nếu thấy kỳ binh Thục bất ngờ tập kích tất gióng ngựa bơi thuyền bỏ chạy, và quân Thục có thể chiếm được Tràng An và vùng đất từ Hàm Dương về phía Tây. Tuy vậy Gia Cát Lượng không nghe theo vì cho rằng kế của Diên quá mạo hiểm.

Dịch Trung Thiên và Trần Văn Đức đều cho rằng Gia Cát Lượng có lý của mình khi từ chối kế của Ngụy Diên vì nó ẩn chứa quá nhiều rủi ro. Thứ nhất Hạ Hầu Mậu không chắc chắn là hèn nhát bỏ chạy, mà Mậu hèn nhát cũng chưa chắc thuộc tướng của Mậu cũng hèn nhát, ngoài ra danh tướng Quách Hoài gần đó có thể đến chi viện cho Mậu, và chính binh Thục của Gia Cát Lượng cũng có thể không đến kịp để giúp Diên. Ngoài ra, đi theo đường Tý Ngọ hiểm trở sẽ khiến binh tướng hao tổn sức lực. Lúc đấy số quân vừa ít ỏi vừa mỏi mệt của Ngụy Diên có thể bị tiêu diệt hoàn toàn. Việc giữ bí mật cuộc tập kích của 1 vạn quân qua đường hiểm trở cũng không hề là chuyện dễ dàng, đạo quân của Diên có thể sớm bị lộ và quân Ngụy sẽ kịp đề phòng trước. Kế của Ngụy Diên nếu thành sẽ mang lại thắng lợi rất lớn, nhưng rủi ro cao, nên không được Gia Cát Lượng chấp nhận.

Hạ Hầu Mậu được coi là người không có vũ lược, nhưng khéo chơi bời. Thời Hạ Hầu Mậu ở Quan Trung, có nuôi rất nhiều ca kỹ nàng hầu, công chúa bởi thế bất hoà với Mậu. Hai anh em của Mậu là Hạ Hầu Tử Tang (夏侯子臧) và Hạ Hầu Tử Giang (夏侯子江) vì kiêu ngạo lộng quyền mà hay bị Mậu trách mắng cũng đem lòng oán hận Mậu. Vì vậy Tử Tang và Tử Giang bắt tay với công chúa hặc tội Mậu trước Tào Duệ. Duệ tức giận, hạ ngục Mậu định xử chém. Tuy nhiên có Đoạn Mặc (段默) cố sức can gián nên Tào Duệ quyết định tra xét kỹ lại, cuối cùng biết Mậu bị oan liền thả ra, phục chức Thượng thư lệnh.

Sau đó, Mậu lại được bổ nhiệm làm Trấn Đông Tướng quân (鎮東將軍). Không rõ Mậu mất năm nào.