Dorothea Hartmann studierte Schulmusik an der Musikhochschule Freiburg sowie Germanistik und Theaterwissenschaften an den Universitäten Tübingen, Freiburg und Wien. Zwischen 2003 und 2005 war sie Dramaturgieassistentin am Nationaltheater Mannheim, zwischen 2005 und 2006 Operndramaturgin am Landestheater Linz. Von 2006 bis 2011 war sie Dramaturgin für Oper und Konzert an der Staatsoper Hannover und 2010/11 leitete sie zudem die neugegründete Sparte Junge Oper Hannover. Seit der Spielzeit 2012/13 ist sie an der Deutschen Oper Berlin als Stellvertertende Chefdramaturgin und Künstlerische Leiterin der "Tischlerei" tätig.