Als junges Mädchen startete sie in der Leitungsriege des Barmer Turnvereins und führte ihre sportliche Laufbahn im Geräteturnen an der Pädagogischen Hochschule weiter. Als Übungsleiterin übernahm sie im Bergischen Turnerbund Beyenburg (BTB) zuerst das Kinder/Elternturnen, um dann über das Kinderturnen die Mädchenleistungsriege zu trainieren.

Bald stieg sie auch in den ehrenamtlichen Bereich ein, war von  1988 bis 2002 2. Vorsitzende im BTB, fungierte zudem als Kampfrichterin für die Wuppertaler Turnerjugend (Tuju). So wurde sie 1987 als Beisitzerin in den Vorstand der Tuju gewählt und übernahm die Verantwortung in diesem Gremium als Vorsitzende von 1992 bis 1997. 1996 wurde Hartmann dann in den Turngauvorstand (heute Turnverband Wuppertal - TVW) als Bereichsausschussleiterin Aus-, Fort- und Weiterbildung gewählt. Seit 1998 ist sie erste Vorsitzende des TVW, leitete Großveranstaltungen wie „Turnen bringt’s“, Landes- und Bundes-Meisterschaften des Turnerbundes in der Uni-Halle sowie die alle zwei Jahre stattfindende Turnstraße auf dem Johannes Rau-Platz. Im Rheinischen Turnerbund gehört Dorothee Hartmann dem Hauptausschuss und dem Verbandsrat als Vorsitzende des TVW an und wurde bei mehreren Verbandstagen zur Wahlausschussvorsitzenden berufen. In den Bereichsvorstand „Sportart-Entwicklung“ des Deutschen Turnerbundes wurde sie  mit dem Aufgabengebiet „Schulsport“ 2002 gewählt. sz