Il suit des cours à l'université de Leipzig et fréquente les académies des Beaux-Arts de Leipzig et de Dresde.

Après avoir voyagé à travers l'Europe, il s'installe à Paris en 1926 pour, enfin, obtenir la nationalité française après la seconde guerre mondiale.

Utilisant une gamme chromatique réduite (essentiellement le noir), et privilégiant les tracés énergiques et spontanés, il s'affirme comme l'un des précurseurs de l'Action painting.

Hartung aura également largement utilisé la gravure, la lithographie et la photographie.