Die in Hannover geborene Schauspielerin und Sängerin studierte an der Hamburger Stage School of Music, Dance and Drama sowie an der Stella Academy. Ihr Debüt gab sie als Maria Magdalena in Andrew Lloyd Webbers JESUS CHRIST SUPERSTAR. Es folgten Engagements 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 ANDREW SISTERS am Altonaer Theater und in der Erfolgsproduktion HEISSE ECKE im Schmidts Tivoli. Sie stand in der deutschen Erstaufführung des Off-Broadway-Musicals DIE LETZTEN 5 JAHRE sowie in SONGS FOR A NEW WORLD (beide von Jason Robert Brown) auf der Bühne und verkörperte Sally Bowles in der CABARET-Inszenierung an der Oper Halle.
Charlotte Heinke gehörte zur Premierenbesetzung von ICH WAR NOCH NIEMALS IN NEW YORK in Hamburg und spielte die Hauptrolle auch in Stuttgart und Oberhausen. Seit mehreren Jahren ist sie in verschiedenen Produktionen der Comödie Dresden zu sehen und gehörte zur Welturaufführungsbesetzung von WIR – FAMILIE IST, WAS MAN DRAUS MACHT (Schmidt Theater Hamburg, 2019).
Seit 2016 ist sie mit ihrer Tribute-Show an Udo Jürgens ABER BITTE MIT DAME auf Tour. Darüber hinaus ist Charlotte Heinke als Gesangsdozentin tätig und hat seit 2016 einen Lehrauftrag an der Musikhochschule Lübeck.