Heike Hagemeier studierte Mathematik an der Universität zu Köln. Sie promovierte im Jahr 2010 an der Technischen Universität Darmstadt in reiner Mathematik mit einer Arbeit im Bereich Modulformen, einem Teilgebiet der Zahlentheorie.
Seit 2010 arbeitet sie im Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik als Referentin im Referat „Vorgaben an und Entwicklung von Kryptoverfahren“. Dort beschäftigt sie sich hauptsächlich mit verschiedenen Aspekten der Post-Quanten-Kryptografie, beispielsweise der Auswahl von geeigneten Verfahren oder der Integration in kryptografische Protokolle.