Karen Steele est née à Honolulu, à Hawaï, de Percy Davis Steele, un Bostonien d'ascendance britannique, marine de carrière qui est nommé en 1956 assistant administrateur des îles Marshall.
Karen Steele est présumée avoir gagné son premier salaire en harponnant des bébés requins dans la crique privée de l'héritière de Woolworth Barbara Hutton[1].
Son premier travail d'actrice est une pièce radiophonique intitulée Let George Do It. Subséquemment, elle apparaît en 1953 dans les films The Clown et Man Crazy. L'année suivante elle interprète le rôle de Millie Darrow dans l'épisode So False and So Fair de la série téléviséeStudio 57.
Son premier film acclamé par la critique est Marty (1955). Elle joue Virginia et a prétendument reçu le rôle parce que le réalisateur, Delbert Mann, l'a confondue avec une actrice new-yorkaise à qui lui et le scénariste Paddy Chayefsky avaient l'intention de le donner[1],[2].
À partir de 1957, Budd Boetticher entretint pendant trois ans une relation amoureuse avec Karen Steele. Elle joue dans quatre de ses films : trois du cycle Ranown puis La Chute d'un caïd (1960).
Son personnage dans Survival of the Fattest, un épisode de Max la Menace de 1965, est Mary 'Jack' Armstrong, dite « le plus fort agent ennemi féminin du monde »[3]. C'est une référence à Jack Armstrong, le héros de Jack Armstrong, the All-American Boy(en), une série d'aventures diffusées à la radio de 1933 à 1951.
Comme beaucoup d'autres actrices, lorsqu'elle est devenue plus âgée, elle s'est tournée vers les publicités télévisées. Elle s'est aussi impliquée dans des associations caritatives et des services à la communauté. Au début des années 1970, elle rend visite à des hôpitaux dans le Pacifique Sud. Elle refuse une série qui lui aurait rapporté 78 000 $ pour faire le voyage et perd son agent dans l'histoire. Elle dit à cette époque[1] :
Elle a été mariée au réalisateur Budd Boetticher. À la fin de sa vie, elle s'installe à Golden Valley (Arizona) et épouse le Dr Maurice Boyd Ruland, un psychiatre de la clinique Mohave Mental Health. Ils restent mariés jusqu'à ce qu'elle meure, à l'âge de 56 ans, au centre médical régional de Kingman à Kingman (Arizona).