Heike Makatsch wurde am 13. August 1971 in Düsseldorf geboren. Ihr Vater, Rainer Makatsch, war Eishockey-Nationalspieler. Nach Aufnahme eines Soziologiestudiums fing sie 1993 als Moderatorin bei dem deutschen Musikfernsehsender VIVA an. Zwei Jahre später gab sie ihr Leinwanddebüt als naive Geliebte eines verurteilten Verbrechers in Detlev Bucks Komödie "Männerpension" - und erhielt dafür beim Bayerischen Filmpreis den Darstellernachwuchspreis. Im Jahr darauf wurde sie für ihre Hauptrolle in der Beziehungsgeschichte "Obsession" (1997) für den Deutschen Filmpreis nominiert. Viel Kritikerlob gab es auch für "Liebe deine Nächste", Detlev Bucks Satire auf die Heilsarmee.

Nach einer Nebenrolle in dem gefeierten Zweiter-Weltkrieg-Melodram "Aimée & Jaguar" (1998) überzeugte Makatsch Kritiker und Publikum gleichermaßen als Freundin des berühmten Autors Kurt Tucholsky in "Gripsholm" (2000). Auf der Berlinale 2001 wurde sie zu einem der European Shooting Stars gekürt. Danach war sie in Hauptrollen in Doris Dörries Drama "Nackt" (2002) sowie im Horrorfilm-Sequel "Anatomie 2" (2002) zu sehen, bei dem sie in die Fußstapfen von Franka Potente trat, die die Hauptrolle im ersten Teil des erfolgreichen Slasher-Zweiteilers gespielt hatte.

Makatsch, die mehrere Jahre lang mit dem britischen Schauspieler Daniel Craig liiert und deshalb nach London gezogen war, tauchte auch in verschiedenen internationalen Produktionen auf, darunter "Late Night Shopping" (2001), "Resident Evil" (2002) und "Love... Actually" (2003). 2005 kehrte Heike Makatsch im großen Stil ins deutsche Kino zurück: Den Rock'n'Roll-Possen der Mockumentary "Keine Lieder über Liebe" (2005) folgte der Film "Almost Heaven" (2005), in dem Makatsch – die oft in ihren Filmen selbst singt – eine deutsche Countrysängerin spielt, die nach Nashville möchte, stattdessen aber schließlich in Jamaika landet.

Viel Kritikerlob, einen Bayerischen Fernsehpreis sowie eine Nominierung für den International Emmy Award erhielt sie für ihre Titelrolle in der TV-Produktion "Margarete Steiff" (2005) über das Leben der berühmten Stofftier-Fabrikantin. Nach einer Hauptrolle als "ältere Schwester" in der Krise in Ed Herzogs hoch gelobtem Independent-Film "Schwesterherz" (2006) an der Seite von Anna Maria Mühe, war Makatsch 2009 einmal mehr in der Verkörperung einer historischen Persönlichkeit zu sehen: In Kai Wessels "Hilde" gab sie die legendäre Schauspielerin Hildegard Knef.

Für ihre Verkörperung der Medizinerin und frühen Frauenrechtlerin Hope Bridges Adams-Lehmann in "Dr. Hope – Eine Frau gibt nicht auf" (TV) erhielt Makatsch 2010 eine Nominierung für den Bayerischen Fernsehpreis. In der Verfilmung des Romanklassikers "Tom Sawyer" (2011) sowie in der Fortsetzung "Die Abenteuer des Huck Finn" (2012) spielte sie die Rolle der strengen, aber herzensguten Tante Polly. Eine Hauptrolle hatte sie in Hendrik Handloegtens Horrorfilm "Sechzehneichen" (2012, TV), nach Motiven des Romans "Die Frauen von Stepford". Darin spielte sie eine Ehefrau und Mutter, die mit ihrer Familie in eine scheinbar makellose "Gated Community" zieht und dort einem schrecklichen Geheimnis auf die Spur kommt. Für diese Rolle wurde Makatsch für den Hessischen Filmpreis nominiert.

An der Seite von Dieter Hallervorden sah man sie 2013 in dem preisgekrönten Drama "Sein letztes Rennen" als Tochter eines einstigen Langstreckenläufers, der auf seine alten Tage noch einmal an einem Marathon teilnehmen will. In Lars Beckers Komödie "Wir machen durch bis morgen früh" (2013, TV) gab sie eine frisch gebackene Mutter, die im Baby-Rausch ihren Mann und ihre Freundinnen vernachlässigt; in dem während des Zweiten Weltkriegs spielenden Drama "Die Bücherdiebin (DE/US 2014) und in dem Jugenddrama "About a Girl" (2014) sah man sie jeweils als Mutter jugendlicher Hauptfiguren, die auf unterschiedliche Weise versuchen, mit schwierigen Lebenssituationen zurecht zu kommen.

Von ihrer humorvollen Seite zeigte Makatsch sich in Markus Gollers Ensemble-Komödie "Alles ist Liebe" (2014) als betrogene Frau, deren treuloser Ehemann ihr Herz zurückerobern will.

2016 spielte Makatsch erstmals die "Tatort"-Kommissarin Ellen Berlinger; trotz weitgehend positiver Kritiken fand die Folge (Titel: "Fünf Minuten Himmel") nur wenig Anklang beim Publikum. Dennoch schloss Makatsch nicht aus, für einen weiteren "Tatort" zur Verfügung zu stehen. In dem Drama "Zweimal zweites Leben" (2016) verkörperte sie wenig später eine Koma-Patientin, gefolgt von Stephan Lacants Drama "Fremde Tochter", das beim Münchner Filmfest 2017 Premiere feierte. Darin hatte sie eine Hauptrolle als Mutter einer 17-jährigen, die von ihrem streng muslimischen Freund ungewollt schwanger wird. Eine Mutter spielte Makatsch auch in Leander Haußmanns Bestseller-Adaption "Das Pubertier – Der Film" (2017), über eine pubertierende 13-jährige, die vor allem ihren Vater fast in den Wahnsinn treibt.

2018 spielte sie zum zweiten Mal die "Tatort"-Ermittlerin Ellen Berlinger, gefolgt von einer tragenden Rolle als Lehrerin in Aron Lehmanns preisgekröntem Jugendfilm "Das schönste Mädchen der Welt" (2018). In dem Kinderfilm "Benjamin Blümchen" (2019) verkörperte sie eine undurchschaubare Bauinvestorin, in dem Kino-Musical "Ich war noch niemals in New York" (2019) eine ehrgeizige Fernsehmoderatorin, die ihrer rüstigen Mutter und deren neuem Freund notgedrungen nach New York hinterher reist.

Ein Jahr später, im Oktober 2020, kam André Erkaus Roadmovie "Gott, du kannst ein Arsch sein!" in die Kinos. Im Film spielt Makatsch die Mutter einer an Krebs erkrankten Teenagerin, die sich kurzerhand mit einer neuen Bekanntschaft in einem gestohlenen Auto nach Paris absetzt. Ebenfalls 2020 wurde sie beim österreichischen Filmpreis Romy in der Kategorie Beliebteste Schauspielerin Kino/TV-Film ausgezeichnet.

Im Fernsehen sah man Makatsch in "9 Tage wach" (2020) als Mutter eines Crystal Meth-süchtigen Teenagers, als investigative Journalistin in dem Thriller "Zero" (2021) und als kämpferische Mieterin in der sechsteiligen Sozialkomödie "Herzogpark" (2022). Außerdem verkörperte Makatsch weiterhin in den Mainzer "Tatort"-Folgen die Ermittlerin Ellen Berlinger. 

Im Sommer 2022 stand sie für Veit Helmers Kinofilm "Akiko, der fliegende Affe" vor der Kamera, der allerdings erst 2025 in die Kinos kam. Im gleichen Jahr gehörte sie als Hexe Severa zum Ensemble des Kinderfilms "Bibi Blocksberg" (2025).