Geboren in Tübingen, absolvierte Meike Hartmann ihr Gesangsstudium in Köln und Freiburg bei Dorothea Wirtz sowie das Bühnenexamen in Stuttgart bei Ulrike Sonntag. Im Anschluss an ihr Studium trat die Sopranistin mit der Spielzeit 2014/2015 ins Opernstudio OperAvenir des Theaters Basel ein. Dort gab sie an der Seite von Magdalena Kožená und unter dem Dirigat von Andrea Marcon ihr erfolgreiches Bühnendebüt als Créuse in Charpentiers Médée. Mit derselben Partie gastierte sie in der Spielzeit 2016/2017 unter der musikalischen Leitung von William Christie am Opernhaus Zürich.
Am Theater Basel trat sie als Erste Magd in Christof Loys Inszenierung von Strauss’ Daphne, in Brittens The Rape of Lucretia und in der F3-Partie in der Uraufführung von Peter Ruzickas Hölderlin auf. An der Staatsoper Stuttgart debütierte sie als Euridice II in Glucks Orphée et Euridice und wurde mit der Spielzeit 2017/2018 Ensemblemitglied am Theater für Niedersachsen in Hildesheim, wo sie den Künstler:innenpreis für besondere künstlerische Leistungen erhielt. Zu ihren wichtigsten Rollen am Theater Hildesheim zählen Susanna in Mozarts Le nozze di Figaro, Ännchen in Webers Freischütz, Jenny in Kurt Weills Aufstieg und Fall der StadtMahagonny, Anne Frank in Grigori Frids Monooper Das Tagebuch der Anne Frank sowie die Partie der Eurydice in Sigrid T’Hoofts Barockinszenierung von Telemanns Orpheus.
Seit 2020 ist die Meike Hartmann freischaffend tätig. Mit Partien wie Pamina in Die Zauberflöte, Alice Ford in Verdis Falstaff, Norina in Donizettis Don Pasquale und Fiordiligi in Mozarts Così fan tutte erarbeitete sie sich weitere wichtige Rollen am Theater Basel, Theater Bremen, Theater Nordhausen, an der Oper Zürich und bei den Thüringer Schlossfestspielen Sondershausen. Neben der Oper geht die Sopranistin mit Leidenschaft einer regen Konzerttätigkeit im In- uns Ausland nach. Sie ist Stipendiatin der schweizerischen DOMS-Stiftung und Preisträgerin des Carl-Seemann-Preises der Hochschule für Musik Freiburg im Fach Lied-Duo.
Am Theater Magdeburg ist Meike Hartmann in der Spielzeit 2023/2024 erstmals in der Doppelrolle Suzanne de Provence/Prinzessin Laya in Paul Abrahams Operette Die Blume von Hawaii zu Gast.