Au cinéma, Karen Morley tourne son premier film en 1929. Victime du maccarthysme 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.
Karen Morley s'est mariée successivement avec le réalisateur Charles Vidor puis, après leur divorce, avec l'acteur Lloyd Gough, à qui elle survit à la suite du décès de celui-ci en 1984, victime lui aussi du maccarthisme.