Dorotea Carlota era una hija del margrave Alberto II de Brandeburgo-Ansbach (1620-1667), de su segundo matrimonio con Sofía Margarita de Oettingen-Oettingen (1634-1664), hija de Joaquín Ernesto de Oettingen-Oettingen.

El 1 de diciembre de 1687 contrajo matrimonio con el landgrave Ernesto Luis de Hesse-Darmstadt. Él estuvo bajo la tutela de su madre, Isabel Dorotea de Sajonia-Gotha-Altemburgo hasta 1688.

Dorotea Carlota era pietista y ejerció cierta influencia sobre los asuntos de estado en favor de los pietistas en los primeros años de su matrimonio. En cooperación con Philipp Jakob Spener, del que fue su patrona, promovió el pietismo en la corte y en la universidad local. Después de su muerte, Ernesto Luis se volvió en contra del pietismo.

Murió en 1705 y fue enterrada en la Iglesia de la Ciudad en Darmstadt.

Sus hijos fueron:

• Dorotea Sofía (1689-1723), desposó en 1710 al conde Juan Federico de Hohenlohe-Öhringen (1683-1765).
• Luis VIII (1691-1768), sucedió a su padre como landgrave. Desposó en 1717 a la condesa Carlota de Hanau-Lichtenberg (1700-1726).
• Carlos Guillermo (1693-1707).
• Francisco Ernesto (1695-1717).
• Federica Carlota (1698-1777), desposó en 1720 al landgrave Maximiliano de Hesse-Kassel (1689-1753).

• Gustav A Benrath, Martin Brecht: Pietism and the Modern Era, vol 13, Oxford University Press, p. 191 ff
• Martin Brecht: The Romantic, p. 412
• Heinrich Zehfu: antiquity of the royal capital Darmstadt, p. 69 ff