Au cinéma, Karen Morley tourne son premier film en 1929. Victime du maccarthisme en 1947 et mise sur "liste noire", sa carrière prend fin avec un dernier film en 1953 (son avant-dernier - M, en 1951 - est réalisé par
Joseph Losey, "listé" comme elle). Ultérieurement, elle fera de brèves apparitions à la télévision en 1973 et 1975, dans trois séries.
Au théâtre, elle joue dans trois pièces à Broadway (New York), en 1941 et 1942.
Karen Morley a été successivement l'épouse du réalisateur
Charles Vidor puis, après leur divorce, de l'acteur
Lloyd Gough (dont elle est restée veuve, au décès de celui-ci en 1984), ce dernier lui-aussi victime du maccarthisme.