La soprano Karina Gauvin naît en 1966 à Repentigny, près de Montréal (Canada) et grandit à Toronto. Elle débute le chant à 8 ans dans le chœur d’enfants du Canadian Children’s Opera. Elle commence ensuite des études d’histoire de l’art mais est remarquée par la chef Nicole Paiement alors qu’elle chante dans le Chœur de l’Université McGill : elle décide de se consacrer au chant et entre au Conservatoire de musique de Montréal, avant de poursuivre son apprentissage à l’Académie Royale Écossaise de musique de Glasgow. Sa carrière débute en 2000 au Grand Théâtre de Québec où elle incarne Pamina dans La Flûte enchantée de Mozart.

Dès 2002, elle interprète le rôle-titre d'Alcina à l'Opéra de Montpellier puis à la Cité de la Musique. L'année suivante, elle débute au Boston Early Music Festival où elle interprète le rôle-titre du rare Die Schöne und Getreue Ariadne de Conradi. Elle retourne à Montréal en 2005 pour prendre le rôle de Poppea dans Agrippina de Haendel, puis débute à Beaune dans le rôle-titre de Rodelinda en 2006. L'année suivante, elle campe Vénus dans la création américaine de Psyché de Lully à Boston et débute au Théâtre des Champs-Elysées en Teutile dans Motezuma de Vivaldi, compositeur dont elle chante le rôle-titre du rare Tito Manlio au Barbican Center de Londres en 2008. Cette année-là, le TCE l'accueille de nouveau en Seleuce dans Tolomeo, tandis qu'elle se rend au Conservatoire Verdi de Turin pour prendre le rôle de Fulvia dans Ezio de Haendel et qu'elle retourne à Montreal en Leïla dans Les Pêcheurs de Perles. En 2009, elle chante le rôle-titre de Juditha Triumphans au Concertgebouw d'Amsterdam et au Festival de Baden-Baden, puis Ginevra dans Ariodante à Beaune et Armida dans Rinaldo au TCE. Elle débute en 2010 au Théâtre de Vienne et à La Corogne en Calisto dans Giove in Argo de Haendel.

En 2011, elle prend le rôle de Cléopâtre dans Jules César au TCE, puis débute à Versailles en 2012 dans Ariodante, année où elle chante la Princesse et le Rossignol dans L'Enfant et les sortilèges à Rotterdam. En 2013, elle prend le rôle-titre d’Armide de Gluck à Amsterdam, puis débute en 2014 à l’Opéra d’Etat de Bavière en Junon dans La Calisto de Cavalli et à Glyndebourne avec Rinaldo. Elle chante également Melissa dans Amadis de Gaule de Haendel à Versailles et Vitellia dans La Clémence de Titus au TCE. En 2015, elle chante le rôle titre du rare Niobe, Reine de Thèbes de Steffani à Versailles ainsi que Vénus dans Dardanus de Rameau à Bordeaux et débute grâce à Alcina au Teatro Real. En 2016, elle chante le rôle-titre de Partenope et celui d'Olympie de Spontini au TCE. Elle débute à Genève en 2017 grâce à La Clémence de Titus. En 2018, elle chante le rôle-titre d’Ariane en Crète au Festival Haendel de Halle puis elle retourne à Glyndebourne en Merab dans Saül (Haendel), rôle qu'elle reprend en 2020 au Théâtre du Châtelet. 

En 2021/2022, Karina Gauvin chantera le rôle-titre d'Alcina à Brno (en Tchéquie) en février puis à Caen en mai.