Die 1984 in Berlin geborene Schauspielerin gilt als eines der jungen deutschen Schauspieltalente. Mit 15 stand sie zusammen mit Robert Satdlober in Hans-Christian Schmids hoch gelobtem Jugenddrama CRAZY (2000) vor der Kamera. Ein Jahr nach später übernahm sie eine Hauptrolle in dem deutschen Kassenschlager MÄDCHEN MÄDCHEN! (Regie: Dennis Gansel), 2003 folgte eine Hauptrolle in MEIN NAME IST BACH von Dominique de Rivaz. Nach der Fortsetzung MÄDCHEN MÄDCHEN 2 (Regie: Peter Gersina, 2004) reüssierte Karoline in Buket Alakus’ Frauenfußball-Drama EINE ANDERE LIGA (2004) als krebskranke Hayat, eine Rolle, die sie mit so viel Feingefühl spielte, dass ihr hierfür im April 2008 der Adolf-Grimme-Preis verliehen wurde. EINE ANDERE LIGA wurde zudem mit dem Publikumspreis beim 26. Max Ophüls Preis 2004 und mit dem Bernhard Wicki Preis beim 16. Internationalen Filmfest Emden-Aurich-Norderney 2005 ausgezeichnet. Ihr schauspielerisches Können und eine quasi unerschöpfliche Energie und Ausstrahlung brachte sie zu einem weiteren Karrierehöhepunkt: Die Nachwuchskünstlerin übernahm 2006 die „kleine“, aber nachhaltig wirkende Rolle des „Mirabellenmädchens“ in Tom Tykwers Bestsellerverfilmung DAS PARFÜM – DIE GESCHICHTE EINES MÖRDERS, mit der sie die Aufmerksamkeit der internationalen Filmbranche auf sich zog. Danach war Karoline in Marc Rothemunds PORNORAMA (2007), sowie in der mit einer EMMY-Nominierung bedachten TV-Produktion „Das Wunder von Berlin“ unter der Regie von Roland Suso Richter zu sehen. 2007 wurde Karoline Herfurth als New Talent of the Year mit dem Deutschen Entertainment Preis (DIVA) sowie mit dem erstmalig verliehenen TV MOVIE Award ausgezeichnet. Zudem bekam sie den Undine Award 2007 als „Beste jugendliche Nebendarstellerin in einem Kinofilm“. Ende 2008 kam Caroline Links Drama IM WINTER EIN JAHR mit Karoline Herfurth in der Hauptrolle in die Kinos. Für ihre darstellerische Leistung in IM WINTER EIN JAHR wurde sie mit dem Bayerischen Filmpreis 2009 als beste Nachwuchsdarstellerin und mit dem Preis als beste Schauspielerin der deutschen Filmkritik geehrt . 2008 stand Karoline Herfurth in einer Nebenrolle an der Seite von Kate Winslet und Ralph Fiennes unter der Regie von Stephen Daldry für dessen Film DER VORLESER vor der Kamera. Im gleichen war sie als Gretel Bergmann in Kaspar Heidelbachs Kinofilm BERLIN ´36 auf der Leinwand zu sehen. 2009 spielte Karoline Herfurth Hauptrollen in Dennis Gansels Vampirfilm WIR SIND DIE NACHT und VINCENT WILL MEER von Florian David Fitz. Für ihre Leistung in VINCENT WILL MEER wurde Karoline Herfurth mit dem Jupiter Award 2011 und dem MTV Movie Award als beste deutsche Schauspielerin ausgezeichnet. Derzeit ist sie in Hans Steinbichlers DAS BLAUE VOM HIMMEL in den Kinos zu sehen und steht für ZETTL, den neuen Film von Helmut Dietl, vor der Kamera.
2008 absolvierte Karoline Herfurth die rennomierte Schauspielschule „Ernst Busch“, danach nahm sie das Studium der Sozialwissenschaft an der Berliner Humboldt Universität auf.
Karoline Herfurth ist das Gesicht des neuen JIL SANDER Dufts "Eve", der im Herbst 2011 auf den Markt kommen wird.