Karen Sheila Gillan nasceu em 28 de novembro de 1987 e cresceu em Inverness, Escócia aonde desenvolveu um amor por atuar muito cedo, atendendo a vários grupos de teatro de jovens e participando de uma ampla gama de produções em sua escola, a Academia de Charleston.
Aos 16 anos, Karen decidiu que ela queria seguir a carreira de atriz ainda mais e, estudada sob o diretor de teatro renomado Scott Johnston, no Scotlond de estúdio de artes cênicas. Mais tarde frequentou a prestigiosa Academia Italia Conti em Londres. Durante seu primeiro ano, ela conseguiu um papel em "Rebus" (2000) e logo apareceu em uma variedade de programas, incluindo canal 4's Stacked (2008) (TV) e em "The Kevin Bishop Show" (2008). Karen também estrelou no filme Outcast (2010), estrelado por James Nesbitt. Em 2008 ainda, Karen também apareceu como uma adivinha em Doctor Who no episódio "The Fires of Pompeii" ao lado de David Tennant e Catherine Tate.
Em 2009, foi anunciado que Karen seria a nova companion para o recém-anunciado 11th Doctor, Matt Smith, na 5ª temporada de Doctor Who. Sua personagem era para ser chamada de Amy Pond. O primeiro episódio da nova temporadasérie foi ao ar em abril de 2010, para uma resposta positiva principalmente para Matt e Karen. No entanto, alguns fãs estavam descontentes com a nova direção, particularmente ao guarda-roupa de Amy Pond que foi considerado um pouco risque para visualização de sua família. Mas, como Karen apontou várias vezes em entrevistas, as escolhas de Amy são só o espelhado do que meninas de sua idade realmente estavam usando nas ruas do Reino Unido.
Karen passou a aparecer na 6ª Temporada da série em 2011, e claro, mais uma vez como Amy Pond. Foi uma montanha-russa de emoções, ela experimentou a 'morte' do Doctor, deu à luz a sua filha, Melody (que depois foi seqüestrada) e, em seguida, foi revelado que era mãe da River Song (Melody Pond). Em 2011, Karen também passou a aparecer em seu primeiro papel no teatro, fazendo a Shirley na peça de John Osborne, "Provas inadmissíveis", em que ela fez ao lado de Douglas Hodge. A peça estreou no Donmar Warehouse em 16 de outubro.
Durante agosto de 2011, foi anunciado que a Karen ia estrelar em uma comédia indie chamada "Not Another Happy Ending" junto com Emun Elliott. Isso é para ser dirigido por John McKay (nós vamos tomar Manhattan) e atualmente está programado para começar a filmar em maio / junho de 2012, uma vez Karen terminou cenas na série de Doctor Who. Enquanto no 2011 na San Diego Comic-Con, revelaram que ela voltaria para Doctor Who para a 7ª Temporada de Doctor Who, mais tarde foi revelado em dezembro que Karen iria sair o meio da temporada também. Karen e o marido na série, Arthur Darvill, são colocados para fazer uma saída do show em um efeito "devastador" para a sua história, de acordo com o Steven Moffat, diretor da série. Os Ponds iriam ter seu episódio final em Nova York e com isso apresentam o retorno dos Weeping Angels.
No início de 2012, Karen estrelou o filme da BBC Four "We’ll Take Manhattan " – um drama que conta a história do modelo Jean Shrimpton e do fotógrafo David Bailey e de como foi a sua viagem a Nova York na década de 1960 para uma sessão de capa da Vogue, prestígio que mudou a cara da moda e também de como o amor floresceu. Karen também foi escalada como Brittney em um re-trabalho de Romeu e Julieta de Shakespeare chamado Romeo & Brittney por David Baddiel, ao lado de Misfits e a estrela Robert Sheehan.
