Efter examen artium i 1908 ble hun cand.med. i 1918. Hun arbeidet som kandidat ved Rikshospitalet fra 1919 til 1924. Deretter fikk hun et universitetsstipendium for å studere et år ved Serafimerlasarettet i Stockholm.[3] Hun begynte ved Serafimerlasarettets røntgeninstitutt den 25. september 1924, med den kjente radiologen Gösta Forssell (1876–1950) som veileder.[3] Etter året ved Serafimerlasarettet fortsatte hun med Forssell som veileder ved Radiumhemmet i Stockholm. Den 1. januar 1926 ble hun ansatt som assistentlege (3. underläkare) ved Radiumhemmet.[3]
Tilbake i Oslo var hun reservelege ved Vor Frue Hospitals nye røntgeninstitutt fra 1. november 1927 til 15. september 1928.[3][4] Hun ble ansatt som lege ved Vor Frues Hospitals røntgeninstitutt den 1. juni 1928.[3] Den 7. desember 1928 ble hun godkjent som spesialist i medisinsk radiologi.[3] Fra 1934 til 1937 var hun assistent ved Ullevål sykehus' patologisk-anatomiske laboratorium.[3] Hun tok doktorgraden ved Universitetet i Oslo i 1939, og blev den fjerde kvinnen som tok den medisinske doktorgrad i Norge.[5] Samme år ble hun ansatt som overlege ved røntgeninstituttet ved Oslo kommunale legevakt.[3][6]
Hun giftet seg rundt 1914 med juristen Johan Herman Lie (1884–1960), sønn av matematikkprofessor Sophus Lie. Sammen fikk de sønnen Per i Paris[7] i 1922. Ekteskapet ble oppløst i 1925.[3] På 1930-tallet bodde hun på Lysaker med sin gamle far.[8] Sønnen Per ble atomfysiker og forsvant under et stipendiatopphold ved NTH i Trondheim.[9] Han hadde forulykket i en skrent, bare et halvt år før Karen selv gikk bort.[10]
^En høvding i sagaens og kunstens verden. Et besøk hos maleren ERIK WERENSKIOLD, otti år den 11. februar 1935, men vital og full av tvilsomme anekdoter i Smaalenenes Tidende den 9. februar 1935.