Charlotte Bottemanne pratique depuis l’enfance le théâtre, ainsi que la danse classique avec la Royal Academy of Dance où elle obtient son diplôme de Majors. En parallèle de ses études de commerce, elle joue dans plusieurs comédies musicales au Théâtre Déjazet dont Men in Back qu’elle co-écrit. Elle rejoint l'atelier Gérald Hubert avec lequel elle joue dans Incendies de Wajdi Mouawad et dans Le Repas des Fauves de Vahé Katcha. Avec la troupe Le Clan, elle joue dans Un Temps de Chien de Brigitte Buc et Le Dieu du Carnage de Yasmina Reza. En 2018, elle rejoint les Cours Raymond Acquaviva afin de compléter sa formation. Elle joue en 2019 dans la comédie musicale 9 to 5 au Théâtre des Béliers Parisiens. En 2021, elle co-écrit et co-met en scène avec David Reboah Follow au Théâtre du Gouvernail et joue dans Iphigénie de Racine mis en scène par Salomé Villiers au Théâtre des Béliers Parisiens.