Bertelsmeier bestritt 2014 für seinen Heimatverein Westfalia Rhynern die ersten Spiele. 2019 wechselte er zum TTC Grün Weiß Bad Hamm. Ab 2020 besuchte er, mit 14 Jahren jüngster Bewohner, das Deutsche Tischtennis-Internat in Düsseldorf.[5] Bei Bad Hamm spielte er in seiner letzten Saison in der zweiten Bundesliga. Nach dem Abstieg von Bad Hamm 2023 wechselte er zum 1. FC Köln, um die Liga zu halten.[6] 2025 schloss er sich dem Bundesligisten TSV Bad Königshofen an.[7]
Im April 2023 holte Bertelsmeier im Einzel und Doppel mit Lleyton Ullmann die Titel als Deutsche Jugend-Meister sowie Silber im Mixed mit Mia Griesel (U 19).[8] Beim WTT Youth Contender in Helsingborg gewann er im Juni 2023 im Mixed U19 zusammen mit Mia Griesel Gold.[9]
Seinen ersten internationalen Einzeltitel gewann Bertelsmeier beim WTT Youth Contender in Linz im Januar 2024.[10] Eine Woche später gewann er im Einzel der Westdeutschen Meisterschaften in Rees.[11]
Andre Bertelsmeier steht seit 2020 im Nachwuchskader der Nationalmannschaft und startete im U15-Nationalkader.[5][12] Bei den Jugendeuropameisterschaften im Juli 2023 in Gliwice gewann Bertelsmeier mit dem Team Bronze (U19).[13] Im Dezember 2023 errang er bei den Jugendweltmeisterschaften in Nova Gorica mit seiner Mixed-Partnerin Mia Griesel die Bronzemedaille.[14]
Ende Januar 2024 gewann Bertelsmeier Bronze bei den U21-Europameisterschaften in Skopje.[15]