Attrice, sceneggiatrice e regista belga, Charlotte Vandermeersch si è laureata presso l'Herman Teirlinck Institute di Anversa nel 2005 con un master in arte drammatica.
Nel 2010 ha recitato nella serie televisiva Dag en Nacht e nel film Turquaze. Nel 2012 ha interpretato il ruolo principale nella serie televisiva Deadline 14/10 e nel sequel Deadline 25/5 del 2014.
Nel 2016 ha avuto un ruolo da protagonista in Belgica e nel 2022 ha diretto insieme a Felix Van Groeningen Le otto montagne, film che si è aggiudicato il Premio della Giuria al Festival di Cannes 2022.