Родился в Престоне, но позже переехал в Ливерпуль.
Профессиональная музыкальная карьера началась когда он заменил Ринго Старра в группе Rory Storm and the Hurricanes, популярной в то время ливерпульской группы. Впоследствии он играл и записывался с The Artwoods, стал участником John Mayall Bluesbreakers. После этого он создал собственную группу «The Keef Hartley (Big) Band», чей стиль включал в себя элементы джаза, блюза, рок-н-ролла. Группа выступала на вудстоксом фестивале в 1969 году и выпустила 4 популярных альбома включая Halfbreed и The Battle of North West Six. В группе был поющий гитарист Миллер Андерсон.
В ноябре 1974 года британский музыкальный журнал NME сообщил, что Хартли, который был почти незянят после распада его группы в 1972 году, создал новую под названием Dog Soldier. С ней он записал один альбом, названный Dog Soldier, который был выпущен в 1975 году.
В 2007 году вышла автобиография Halfbreed (A Rock and Roll Journey That Happened Against All The Odds)., где Хартли пишет о своём детстве в Престоне, и своей карьере барабанщика и бэндлидера, в том числе о появление Keef Hartley Band на Вудстоке в 1969 году.