Karólína Eiríksdóttir stundaði nám við Tónlistarskólann í Reykjavík þar sem Þorkell Sigurbjörnsson var kennari hennar í tónsmíðum. Hún hélt til framhaldsnáms við University of Michigan þar sem tónsmíðakennarar hennar voru George Wilson og William Albright. Karólína lauk meistaraprófi í tónlistarsögu og -rannsóknum árið 1976 og meistaraprófi í tónsmíðum lauk hún 1978. Hún hefur frá árinu 1979 búið og starfað á Íslandi og unnið við tónsmíðar, kennslu og margvísleg önnur tónlistarstörf. Karólína hefur verið í stjórnum Íslenskrar tónverkamiðstöðvar, Tónskáldafélags Íslands, Listahátíðar í Reykjavík og Listaháskóla Íslands.

Tónverk Karólínu hafa verið flutt víðsvegar um heim m.a. á norrænum tónlistarhátíðum og á Íslandi. Þar að auki má nefna flutning í París, London, Glasgow, Tokyo, Vínarborg, Bandaríkjunnum, Þýskalandi, Spáni og Argentínu. Hljómsveitarverkið Sónans var flutt við opnun Scandinavia Today í Washington D.C. árið 1980. Ríkissjónvarpið pantaði verkið Sinfonietta fyrir Sinfóníuhljómsveit Íslands árið 1985. Óperan Någon har jag sett var pöntuð og flutt af Vadstena Akademien í Svíþjóð og hefur síðan verið flutt í Reykjavík, London og Greifswald. Árið 1992 var Karólína eitt þeirra tónskálda sem kynnt voru á Norrænu tónlistarhátíðinni í Gautaborg. Árið 1993 var verkið Three Paragraphs fyrir hljómsveit pantað og frumflutt á Stockholm New Music Festival. Árið 1995 pantaði Sinfóníuhljómsveit Álaborgar konsert fyrir klarínettu og hljómsveit og frumflutti sama ár. Toccata fyrir hljómsveit var pöntuð og flutt af Orkester Norden árið 1999, m. a. við opnun Norrænu sendiráðanna í Berlínar Fíharmoníu tónlistarhúsinu sama ár. Kammeróperan Maður lifandi var flutt í Reykjavík árið 1999 og tilnefnd til Tónlistarverðlauna Norðurlandaráðs árið 2000. Árið 2001 var Karólína staðartónskáld Sumartónleika í Skálholti. Gítarkonsert var frumfluttur í Santa Fé í Argentínu árið 2001 og heyrðist hann í flutningi Sinfóníuhljómsveitar Íslands og Arnaldar Arnarsonar árið 2004. Óperan Skuggaleikur við texta eftir Sjón var frumflutt í Íslensku Óperunni í samvinnu við Strengjaleikhúsið í nóvember 2006 og í janúar 2007 var Konsert fyrir tvær flautur og hljómsveit frumfluttur af Guðrúnu S. Birgisdóttur og Martial Nardeau ásamt Sinfóníuhljómsveit Íslands.
Verk unnin í samvinnu við myndlistartvíeykið Ólaf Ólafsson og Libiu Castro eru: Stjórnarskrá Lýðveldisins Íslands (2008), Caregivers (2008) og Landið þitt er ekki til (2011), sem hafa öll verið sýnd víða um heim. Stjórnarskrá Lýðveldisins og Landið þitt er ekki til voru framlag Íslands á Feneyjatvíæringnum árið 2011. Árið 2012 var Óbókonsert frumfluttur af Kammersveit Reykjavíkur og Matthíasi Nardeau á Myrkum Músíkdögum og í kjölfarið í Seinajoki í Finnlandi. Nýjasta verk Karólínu er óperan Magnús María, sem var frumflutt á Álandseyjum í júlí 2014 og hefur í kjölfarið verið sýnd í Svíþjóð og Finnlandi.

Auk þessa hefur tónlist Karólínu verið flutt við ýmis tækifæri, t.d. af BBC Scottish Symphony Orchestra í Glasgow, Arditti Strengjakvartettinum í London, Íslensku kammerhljómsveitinni í Kennedy Center, Washington D.C., á Norrænum músíkdögum, Kuhmo hátíðinni í Finnlandi, Myrkum músíkdögum, raftónlistarhátíðum í Svíþjóð og á Íslandi, ISCM í Moldavíu og Sinfóníuhljómsveitinni í Santa Fé í Argentínu.