Nach dem Studium der Psychologie mit Schwerpunkt Arbeits- und Organisationspsychologie promovierte Ernst Hartmann 1995 zum Dr. rer. nat. an der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH Aachen. In den 1990er-Jahren war er am Hochschuldidaktischen Zentrum/Lehrstuhl Informatik im Maschinenbau der RWTH Aachen tätig. In diesem Zusammenhang arbeitete er einerseits in Projekten zur Studienreform und war an der Entwicklung neuer akademischer Lehr- und Lernformen beteiligt. Andererseits forschte er zu Fragen der Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen und der industriellen Arbeitsorganisation.

Mitte der 1990er-Jahre war Ernst Hartmann interner Berater für Organisations- und Prozessentwicklung bei den John Deere Werken Mannheim. Er wurde 2002 in Psychologie habilitiert und erhielt die venia legendi für das Fach Arbeits- und Organisationspsychologie; seitdem ist er Privatdozent für Arbeitssystem- und -prozessgestaltung an der RWTH Aachen.

Von 2001 bis 2004 war er bei der Arbeitsgemeinschaft Betrieblicher Weiterbildungsforschung (ABWF e. V.) für die wissenschaftliche Koordination des BMBF-Programms „Lernkultur Kompetenzentwicklung“ verantwortlich.

Von 2004 bis 2016 war Ernst Hartmann Leiter des Bereichs Gesellschaft und Wirtschaft bei der VDI/VDE-IT in Berlin. Seit 2016 ist er Leiter des neu gegründeten Bereichs Bildung und Wissenschaft. Ernst Hartmann war 2007 Gründungsdirektor des iit und gehört seitdem der Leitung des iit an.

Seit 2020 ist er Adjunct Professor am Institute for Innovation Economy der Chinese Culture University in Taipeh/Taiwan.