Hartl lahir di Essen, Jerman pada 10 Maret 1957. Ia menyelesaikan gelar M.D. (1982) dan Dr. med. (1985) di Universitas Heidelberg. Tesisnya berjudul The Regulation of Rat Liver Peroxisomal Metabolism by Thyroid Hormones (bahasa Indonesia: Regulasi Metabolisme Peroksisom Hati Mencit oleh Hormon Tiroid). Ia kemudian menyelesaikan gelar Dr. Med. Habil. dari Institut Kimia Fisiologi, Universitas Munich pada tahun 1990. Ia merupakan anggota pascadoktoral di Institut Kima Fisiologi Universitas Munich di dalam laboratorium Walter Neupert dari 1985 hingga 1986, dan anggota pascadoktoral di Universitas California, Los Angeles di dalam laboratorium William T. Wickner dari 1989 hingga 1990.[1]
2008 Penghargaan Lewis S. Rosenstiel untuk Penelitian Terkemuka dalam Penelitian Kedokteran Dasar bersama dengan Arthur L. Horwich "atas penelitian perintisnya dalam bidang pelipatan protein dimediasi-protein".[4]