Dès son jeune âge, Karine Vanasse participe à de multiples émissions télé, mais c’est en 1998 que sa carrière de comédienne prend un heureux tournant lorsqu’elle se distingue avec brio dans le rôle principal du film Emporte-moi, de Léa Pool, pour lequel elle reçoit un prix Jutra. Sur cette lancée, Karine participe à une dizaine de films. Elle obtiendra un second prix Jutra en 2003 pour le rôle de Donalda dans Un homme et son péché, de Charles Binamé, ainsi qu’un prix d’interprétation au Gala des Genies en 2008 pour Polytechnique, de Denis Villeneuve. Dans cet intervalle, elle œuvre au petit écran dans de populaires séries telles 2 frères, October 1970 et Killer Wave, dans des rôles pour lesquels elle obtient des distinctions.
En 2003, elle s’ouvre à un nouveau marché avec sa participation au film Heads in the Cloud, de John Guida, une coproduction internationale, puis à I’m Yours, un film canadien de Leonard Farlinger, et au film de Gia Milani All the Wrong Reasons. En France, elle interprète le rôle principal du film Switch, de Frédéric Schoendoerffer, pour ensuite participer au film En solitaire, de Christophe Offenstein. Aux États-Unis, c’est en 2011 et 2012 que Karine interprète Colette dans la série Pan Am, en ondes sur les réseaux ABC et CTV, et c’est en 2014 et 2015 qu’on peut la voir sur les réseaux ABC, CityTV et Radio-Canada dans la série à succès Revenge, deux séries américaines qui sont vendues partout dans le monde.
Récemment au Québec, on a pu la voir incarner Justine dans la série Blue Moon, réalisée par Yves Christian Fournier et Rafaël Ouellet. Elle a également tourné la quatrième saison de la série anglophone Cardinal, réalisée par Podz et diffusée à CTV.
Au cours des dernières années, Karine a coproduit les films Polytechnique et Paul à Québec. Elle est également l'égérie de l’entreprise de produits de beauté Marcelle depuis la fin de l’année 2012.
