Elle se révèle durant la saison 2004 en se classant quatrième des Jeux olympiques d'Athènes, avant de remporter dès l'année suivante son premier titre de Championne d'Allemagne. Elle remporte cette même année la médaille d'argent des Championnats d'Europe espoirs d'Erfurt avec un lancer à 69,64 m. Conservant son titre national en 2006, elle termine cinquième des Championnats d'Europe de Göteborg, puis remporte en fin d'année la Finale mondiale de l'athlétisme, améliorant le record de la compétition (75,44 m).
Le , Betty Heidler monte sur la plus haute marche du podium des Championnats du monde d'Osaka avec un lancer à 74,76 m, devançant de deux centimètres seulement la Cubaine Yipsi Moreno. Elle ne parvient pas à confirmer son rang lors de l'échéance olympique de Pékin en 2008, ne prenant que la neuvième place de la finale avec 70,06 m.
Le 21 mai 2011, lors du meeting de Halle, Betty Heidler établit le nouveau record du monde du lancer du marteau en atteignant la marque de 79,42 m après avoir amélioré le record d'Allemagne avec un premier jet à 77,17 m[1]. Elle améliore de plus d'un mètre l'ancien record du monde détenu depuis 2010 par Anita Włodarczyk. Après sa deuxième place à Daegu, elle remporte le challenge mondial IAAF du lancer de marteau de 2011 et empoche ainsi 30 000 $[2].
Le 8 juillet 2016, elle devient vice-championne d'Europe à l'occasion des Championnats d'Europe d'Amsterdam avec 75,77 m, sa meilleure performance de la saison[4].