Charlotte Havermans studierte Biologie in Louvain-la-Neuve, Belgien, wo sie 2012 zum Thema der evolutionären Beziehungen von antarktischen und Tiefseekrebsen promovierte.

Seit 2015 arbeitet sie in Deutschland. Sie erhielt zwei Postdoc-Stellen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an der Universität Bremen. Diese Projekte konzentrierten sich auf Verbreitungsverschiebungen von Plankton in polaren Meeresökosystemen als Folge von Umweltveränderungen. Der Schwerpunkt lag dabei auf Nahrungsnetzen, Konnektivität von Arten und ihrer Anpassungsfähigkeit gegenüber der Erwärmung von Gewässern. 

Seit 2019 leitet sie die Helmholtz-Nachwuchsgruppe "ARJEL - Arctic Jellies" am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Ziel dieses Projekts ist es, die Auswirkungen von Quallen auf die sich verändernden arktischen Ökosysteme und Fischbestände zu untersuchen.

Ihre Forschungsziele sind die Anwendung verschiedener moderner molekularer und optischer Techniken, sowohl im Feld als auch im Labor, um die Verschiebung von Verbreitungsgebieten und die Anpassung von marinem Zooplankton an den Klimawandel zu untersuchen und die bisher unbekannten Verbindungen in marinen Nahrungsnetzen aufzudecken. Bislang hat sie an vierzehn Feldexpeditionen teilgenommen, mehrere davon mit dem Eisbrecher Polarstern.