Karoline Kunz absolvierte ihr Regiestudium am Max Reinhardt Seminar in Wien, wo sie unter anderem von Samy Molcho, István Szabó und Klaus Maria Brandauer ausgebildet wurde.
Nach ihrem Diplom 2006 arbeitete sie als Regisseurin an namenhaften Bühnen wie dem Theater Freiburg, den Münchner Kammerspielen und dem Theater Ingolstadt, wo sie als Leitende Regisseurin tätig war. Ihr künstlerischer Fokus lag auf Bühnenadaptionen literarischer Werke, darunter Die unerträgliche Leichtigkeit des Seins, Schöne neue Welt und Stadt aus Glas. Für ihre Inszenierungen wurde sie mehrfach ausgezeichnet.
Parallel dazu lehrte sie seit 2007 als Dozentin für Schauspiel und Regie an verschiedenen renommierten Institutionen, darunter die Universität der Künste Berlin, die Otto-Falckenberg-Schule München, die Hochschule für Musik und Theater Rostock, Hochschule für Schauspielkunst Ernst Busch Berlin, sowie die Zürcher Hochschule der Künste.
2015 wechselte sie in den Bereich Casting und Talent Management und war zwei Jahre bei RIETZ Casting & Agency tätig, wo sie sowohl als Agentin als auch in der Besetzung nationaler und internationaler Produktionen mitwirkte.
2018 begann sie ihre Produzentinnen Laufbahn bei UFA-Fiction, wo sie zunächst als Producerin, später als Ausführende Produzentin tätig war. Ihr Schwerpunkt lag auf der Entwicklung serieller Stoffe für den nationalen und internationalen Markt.
Seit 2023 ist Karoline bei SOMMERHAUS Filmproduktion tätig, wo sie aktuell ebenfalls das Development von nationalen und internationalen Kino- und Serienprojekten betreut. Zeitgleich wurde sie zur Professorin für Schauspiel an der Universität der Künste Berlin berufen.
Im November 2023 wurde sie in das Series Women-Programm des Erich Pommer Instituts für die Class 2023/2024 aufgenommen. Dieses Programm fördert gezielt aufstrebende europäische Produzentinnen und stärkt ihre Position in der internationalen Serienbranche.