本实用新型公开了一种轮毂电机传动系统及助力自行车，包括轮毂和穿设于轮毂的主轴，主轴的两端伸出轮毂，主轴的一端设有踩踏输入组件，轮毂内设有电机组件和传动组件，主轴为电机轴，传动组件包括谐波传动减速器，电机组件与谐波传动减速器的波发生器驱动连接且波发生器可转动的连接于主轴上，踩踏输入组件与谐波传动减速器的柔性齿轮驱动连接，谐波传动减速器的刚性齿轮安装连接于轮毂。本轮毂电机传动系统内设谐波传动减速器，其通过程序控制电机组件转速与踩踏输入组件转速比例,使变速比达到无级变速的目的,相比使用外设变速器结构更为精简，减少了体积且重量更轻，提高骑行体验，使骑行过程更舒适更智能。