Es destaca com a model des dels 14 anys, Karen Martínez va aparèixer per primera vegada en la televisió en un comercial d'un refresc gravat per Carlos Vives a Cartagena. Ha participat a El cartel de los sapos i en altres telenovel·les.
És l'esposa del cantant colombià de pop rockJuanes, amb qui manté una relació matrimonial des de 2004.[1] Tenen dues filles (Paloma Aristizábal Martínez i Luna Aristizábal Martínez) i un fill (Dante Aristizábal Martínez).[2]