Studium der Elektrotechnik an der Universität Hannover (heute: Leibniz Universität Hannover), Abschluss Diplom-Ingenieur (Elektrotechnik), 1996 Promotion im Fachbereich Maschinenbau (Produktionstechnik) der Leibniz Universität Hannover zum Dr.-Ing..

Von 1991 bis 1997 am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) als wissenschaftlicher Mitarbeiter und später als Abteilungsleiter Maschinen und Steuerungen tätig.

Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer wechselte anschließend in die Industrie und war bis 2001 bei der Mühlbauer AG in Roding, zunächst als Projektleiter, dann als Bereichsleiter und ab 1999 als Leiter Forschung + Entwicklung tätig.

2001 Berufung auf die Professur für Automatisierungstechnik an der TU Cottbus.

Seit 2002 Leitung des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) an der Leibniz Universität Hannover und seit 2007 Geschäftsführer des Institut für Integrierte Produktion gGmbH (IPH).

Prof. Dr.-Ing. Overmeyer wurde 2010 in den Vorstand des LZH berufen. Von 2013 bis 2018 war er Wiss.-Tech. Geschäftsführer des LZH. Seit 2018 ist Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer Vorsitzender des wissenschaftlichen Direktoriums des LZH.

Seit 2021 ist Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeryer Präsident der Wissenschaftlichen Gesellschaft Lasertechnik e.V. (WLT).