跟很多年轻貌美、身材高挑的女演员一样，凯伦·吉兰的事业发展是从做专职模特开始的，曾经代言服装和化妆品品牌。她的显著特征是拥有1米8的身高，不但在模特界大放异彩，也将她的目光吸引到电影表演上来。

凯伦·吉兰踏入影视圈之后首先是在电视剧集中客串演出，但一直默默无闻。直到她被热门英剧《神秘博士》选中出演艾米·庞德一角。这个角色让她收获了不少人气，被电视剧制片人给予很高评价，也打开了她的电影之门，她开始前往好莱坞寻求发展。

2009年，凯伦·吉兰电视剧《神秘博士》的第五季中首次登场，饰演勇敢坚定并且具有独立主见的艾米·庞德。她也是第11任博士扮演者马特·史密斯的时光伴侣，常常用自己的努力给博士带来诸多惊喜，在这部剧中她也尽显幽默聪明的个性。

在电视荧幕演出完美谢幕之后，凯伦·吉兰开始将精力投入到电影拍摄中。经过多轮试镜角逐，她成功进入漫威作品《银河护卫队》的演员阵容，出演灭霸干女儿星云。她是一个反派角色，心中充满怨恨，而且剧中造型也是很雷人。