Zadebiutowała w programie Dyskoteka Pana Jacka, w wieku 9 lat. W 2003 ukończyła studia w Akademii Teatralnej w Warszawie. Karolina Gruszka mając dziewięć lat wystąpiła w telerankowym programie Dyskoteka Pana Jacka, czym zwróciła na siebie uwagę producentów filmowych. Rodzice obawiali się, żeby przez występy na ekranie nie zaniedbała nauki, więc na prawdziwym planie filmowym stanęła dopiero jako nastolatka, grając rolę Gieniusi w serialu "Boża podszewka" Izabelli Cywińskiej. Kolejnym twórcą, który miał liczący się wpływ na jej styl gry, był David Lynch, reżyser "Inland Empire": "Nauczyłam się od niego, że trzeba wierzyć swojej intuicji i walczyć o swoje pomysły." Zagrała też role Wiktorii w filmie Marka Koterskiego "Wszyscy jesteśmy Chrystusami", Magdy w komedii "Francuski numer" Roberta Wichrowskiego i kilkadziesiąt innych w filmach i serialach reżyserowanych między innymi przez Kazimierza Kutza, Macieja Dejczera, Filipa Bajona, Jana Jakuba Kolskiego. Często angażowana jest do filmów zagranicznych. Pracowała między innymi z Włochem Giacomo Battiato, Amerykaninem Davidem Lynchem, Białorusinem Michaiłem Ptaszukiem, Kazachem Abaiem Karpykovem, Czechem Tomasem Masinem, Rosjanami: Aleksandrem Proszkinem, Iwanem Wyrypajewem i innymi. Swój udział w tych produkcjach uzasadnia faktem, że z zagranicy dostawała ciekawsze propozycje. W kraju grała za to z powodzeniem na scenie, ciesząc się uznaniem widzów i krytyki. W latach 2003-2008 była aktorką Teatru Narodowego, z którym nadal współpracuje. Dla jego potrzeb zagrała w przetłumaczonym przez siebie dramacie "Taniec 'Delhi' ", napisanym i wyreżyserowanym przez Iwana Wyrypajewa. Wcześniej grała też w jego autorskim "Lipcu" wystawionym w Teatrze Na Woli. Ciekawe role aktorka zagrała także w widowiskach Teatru Telewizji. Są wśród nich: Ewa w "Dziadach" Jana Englerta, Księżna de Cleves w "Perle" Piotra Mikuckiego, Barbie w "Buncie kreskówek" Jarosława Żamojdy, Mała Julia w "?... zapytał czas" Izabeli Cywińskiej, Margot Peters w "Śmiechu w ciemności" Filipa Bajona. Popularność zapewnia jej udział w serialach, poczynając od adaptacji polskiej klasyki: "Sława i chwała", "Przedwiośnie", "Stara baśń", przez sensacyjne: "Sfora", "Fałszerze - powrót Sfory", "Oficer", "Oficerowie", aż po wojenne: "Tajemnica twierdzy szyfrów" i "Czas honoru".