Professor Overmeyer erlangte seinen Abschluss zum Diplom-Ingenieur 1991 im Fachbereich Elektrotechnik der heutigen Leibniz Universität Hannover und schloss 1996 seine Promotion zum Dr.-Ing. im Fachbereich Maschinenbau der Leibniz Universität Hannover über ein Thema zur Prozesskontrolle bei der Lasermaterialbearbeitung erfolgreich ab. Ab 1991 arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Laser Zentrum Hannover (LZH), wo er 1994 Leiter der Abteilung Maschinen und Steuerungen wurde. 1997 wechselte Professor Overmeyer in die Industrie zur Mühlbauer AG, wo er zunächst als Projektleiter, dann als Bereichsleiter und ab 1999 als Leiter Forschung und Entwicklung arbeitete. Seit 2002 ist er ordentlicher Professor für Transport- und Automatisierungstechnik an der Leibniz Universität Hannover und Leiter des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik der Leibniz Universität Hannover. Die Leitungsfunktionen von Professor Overmeyer umfassen die Mitgliedschaft in den Vorständen des Produktionstechnischen Zentrums Hannover (PZH, seit 2003, Sprecher in den Jahren 2003 und 2011), des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH, seit 2007) und des LZH (seit 2010). 2012 wurde er darüber hinaus Sprecher des Sonderforschungsbereiches „Transregio 123 – Planare optronische Systeme“, 2013 übernahm er die Position eines Wissenschaftlich-Technischen Geschäftsführers am LZH. Professor Overmeyer ist Gründungsmitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Technische Logistik (WGTL) und Mitglied des Exzellenzclusters Quest sowie der Wissenschaftlichen Gesellschaft Lasertechnik e.V. (WLT). Weiterhin ist er Mitglied in diversen Beiräten und Aufsichtsräten.