Su primera actuación en televisión fue en 2010 en la telenovela mexicana, Para volver a amar, en donde realizo una participación especial Monse. Al siguiente año forma parte de la telenovela Amorcito corazón, adaptación de la telenovela venezolana Trapos íntimos, original de Valentina Párraga. En donde interpreta a María Luz, hija de una de las protagonista de la historia.
En 2011, interpreta a Lucía en la telenovela Qué bonito amor, en donde comparte créditos con Danna García y Jorge Salinas. La telenovela está basada en la novela colombiana La hija del mariachi de Mónica Agudelo. Además de aparecer en múltiples episodios de Como Dice el Dicho y La rosa de Guadalupe. Karol también ha realizado comedias musicales entre ellas, La novicia rebelde, Anita la huerfanita y El mago de Oz.
#:)!A finales de 2015, fue anunciada como protagonista de la serie original de Disney Channel Soy Luna.[8] En donde interpreta los personajes de Luna Valente / Sol Benson.[9] La serie se estrenó en Latinoamérica el 14 de marzo de 2016.[10] El 6 de marzo de 2016 se realizó el pre-estreno V.I.P con una duración de 24 minutos.[11] En España se estrenó el 4 de abril de 2016 en Disney Channel.
