Hartmann begann ihre Karriere beim Lüner SV.[1] Von 2019 bis 2022 spielte sie in der Nachwuchsmannschaft VC Olympia Münster.[1] Im März 2021 wurde sie erstmals Mitglied in der U18-Nationalmannschaft. 2023 spielte Hannah Hartmann mit der U19-Nationalmannschaft des DVV das WEVZA-Turnier in Valladolid, Spanien, die European Youth Olympic (EYOF, Platz 2 Silber-Medaille) in Maribor (Slowenien) und die Weltmeisterschaft in Osijek, Kroatien und Szeged, Ungarn. In der Saison 2022/23 trat die Außenangreiferin mit dem VC Olympia Berlin in der zweiten Liga Nord an.[2] 2023 wurde sie vom 1. VC Wiesbaden verpflichtet.[3] Dort spielte sie zunächst mit der zweiten Mannschaft in der zweiten Liga Süd.[3] Zu Beginn der Saison 2024/25 kam sie beim Auswärtsspiel gegen die Ladies in Black Aachen zu ihrem ersten Einsatz in der ersten Liga.[4] Wiesbaden kam im DVV-Pokal 2024/25 und in den Bundesliga-Playoffs jeweils ins Viertelfinale. 2025 wechselte Hartmann zum Ligakonkurrenten VfB 91 Suhl.[5] Mit dem Verein gewann sie den DVV-Pokal 2025/26 im Finale gegen Allianz MTV Stuttgart. Mit dem Verein gewann sie den DVV-Pokal 2025/26 im Finale gegen Allianz MTV Stuttgart und wurde im Playoff-Finale gegen den Dresdner SC auch deutsche Meisterin.