Karen Putzer wuchs in Welschnofen auf, wo sie heute noch lebt. Die Tochter eines Skilehrers stand mit drei Jahren erstmals auf Skiern. Sie erwies sich als großes Talent und siegte 1991 beim Trofeo Topolino. Am 23. Januar 1995 nahm als 16-Jährige erstmals an einem Weltcuprennen teil. Im darauffolgenden Jahr wurde sie in Hoch-Ybrig Riesenslalom-Juniorenweltmeisterin. Drei weitere Juniorenweltmeistertitel in Super-G, Riesenslalom und Kombination folgten 1997 in Schladming.
Am 23. Januar 1998 erreichte sie als Dritte des Super-G von Cortina d’Ampezzo erstmals einen Podestplatz in einem Weltcuprennen. Doch sowohl bei den Olympischen Winterspielen 1998 in Nagano als auch bei den Juniorenweltmeisterschaften 1998 in Megève konnte sie die Erwartungen nicht erfüllen. Der Durchbruch gelang ihr in der übernächsten Saison; am 19. Dezember 1999 gewann sie mit dem Super-G in St. Moritz ihr erstes Weltcuprennen.
Bei den Skiweltmeisterschaften 2001 in St. Anton am Arlberg gewann Karen Putzer zwei Medaillen, Silber im Riesenslalom und Bronze in der Kombination. Eine weitere Medaille kam bei den Olympischen Winterspielen 2002 in Salt Lake City für den dritten Platz im Super-G hinzu. 2002/03 hatte sie ihre beste Saison im Weltcup. Mit fünf Siegen erreichte sie den zweiten Platz in der Gesamtwertung, in der Riesenslalom-Wertung musste sie sich am Ende der Schwedin Anja Pärson um einen einzigen Punkt geschlagen geben.
Im darauffolgenden Winter konnte Karen Putzer nur zwei Rennen bestreiten. Nach einem Kreuzbandriss musste sie während der gesamten Saison 2003/04 pausieren. Im Jahr 2005 konnte sie sich mit mehreren Platzierungen unter den besten Zehn und einem Podestplatz wieder an der Weltspitze etablieren. Das beste Ergebnis der Saison 2005/06 war ein achter Platz, nach Saisonende musste sie sich einer Hüftoperation unterziehen. Im Januar 2007 gelang ihr mit dem Sieg im Riesenslalom in Cortina d’Ampezzo ein Comeback.
Im nächsten Winter musste sich Putzer nach vier Weltcuprennen aber erneut einer Hüftoperation unterziehen.[1] In der Saison 2008/2009 blieb sie ohne Spitzenergebnis, ein neunter Platz im Riesenslalom von Maribor war ihr bestes Resultat. Wegen anhaltender gesundheitlicher Probleme verzichtete sie ab Winter 2009/10 auf Rennteilnahmen.[1]