Die in Hannover geborene Sängerin erhielt bereits während ihrer Schulzeit Gesangs-, Geigen- und Klavierunterricht. Sie studierte an der Hamburger Stage School of Music, Dance and Drama sowie an der Stella Academy. In der Rolle der Maria Magdalena debütierte sie in Andrew Lloyd Webbers „Jesus Christ Superstar“. Es folgten Engagements u. a. bei „Die Schöne und das Biest“ in Stuttgart und „Cats“ in Hamburg, wo sie u. a. die Grizabella sang. Charlotte Heinke spielte in den Uraufführungen von „Sing, Sing, Sing – die Andrews Sisters“ am Altonaer Theater und der Erfolgsproduktion „Heiße Ecke“ im Schmidts Tivoli. Als Darstellerin in „Unter dem Milchwald“ von Dylan Thomas unter der Regie von Michael Bogdanov gastierte sie erneut im Altonaer Theater. Außerdem stand sie in der deutschen Erstaufführung des Broadway-Musicals „Die letzten 5 Jahre“ von Jason Robert Brown auf der Bühne, war Solistin bei der deutschen Erstaufführung der „December Songs“ von Maury Yeston, verkörperte die Rolle der Alberta Bitler in „Swinging St.Pauli“ und war Teil des vierköpfigen Ensembles bei der deutschen Erstaufführung von „Songs For A New World“ von Jason Robert Brown. Darüber hinaus stand sie in der Oper Halle als Sally Bowles in der „Cabaret“-Inszenierung von Helmut Baumann auf der Bühne. Charlotte gehörte zu der Premierenbesetzung des Musicals „Ich war noch niemals in New York“ in Hamburg und spielte die Hauptrolle der Lisa Wartberg außerdem in Stuttgart und Oberhausen. Anschließend war sie in den Stücken „Heiße Zeiten“ und „Höchste Zeit“ zu sehen, womit sie auch in Deutschland, Österreich und der Schweiz auf Tournee war. Immer wieder gibt sie Galakonzerte und ist seit 2016 mit ihrem Programm „Aber bitte mit Dame“, eine Tribute-Show an Udo Jürgens, mit ihrer Liveband unterwegs. Sie ist auf mehreren Tonträgern zu hören, u. a. „Heiße Ecke“, „Sing, sing, sing – die Andrews Sisters“ und „Die letzten fünf Jahre“. Darüber hinaus arbeitet Charlotte Heinke seit über zehn Jahren als Gesangsdozentin und hat seit 2016 einen Lehrauftrag an der Musikhochschule Lübeck.