A brit színészcsaládba született Karen Dotrice 1963-ban, 8 évesen kapta meg a Thomasina három élete című mesefilm egyik főszerepét. A forgatások idején Walt Disney személyesen gondoskodott a családról, gyakran Palm Springs-i otthonában is vendégül látta őket, a kislány pedig Walt bácsinak szólította őt. Dotrice alakításával annyira elégedettek voltak a producerek, hogy a filmben szintén szereplő Matthew Garberrel együtt szerződtették őket a készülő Mary Poppins-filmadaptáció testvérpárja, Jane és Michael Banks szerepeire.
„Olyanok voltunk, mint egy nagy család, ugyanazt éreztük és mindannyian imádtuk egymást. A forgatásra és a premierre is így mentünk. Mindannyian büszkék voltunk arra, hogy angolok vagyunk” – mesélte erről az időszakról egy interjújában Dotrice.
A gyerekszínész páros még egy harmadik produkcióban, az 1967-es The Gnome-Mobile-ban is közösen szerepelt. Matthew Garbernek sajnos fájdalmasan rövid élet jutott: hasnyálmirigy-gyulladásban halt meg, mindössze 21 évesen. Karen Dotrice viszont ma is él, tavaly novemberben töltötte be a 65. életévét, igaz, a legtöbben ma is 9 éves kislányként emlékeznek rá.
Gyerekszínészként elért sikereit soha nem tudta felülmúlni. 1978-ban, 23 évesen szerepelt utoljára mozifilmben: a Harminckilenc lépés című thrillerben. Ezt követően a hetvenes években még feltűnt néhány tévésorozatban, ám jellemzően csak vendég- illetve epizódszerepekben. A nyolcvanas évek elején színpadi szerepekkel próbálkozott, ám a kritikusok nem voltak elragadtatva a teljesítményétől, így végül visszavonult a színjátszástól.
1986 és 1992 Alex Hyde-White angol színész felesége volt, akitől egy fia született, Garrick. 1994-ben a Universal Studios akkori vezetőjével Edwin „Ned” Nalle-lel kötött házasságot, akivel két közös gyermekük van: Isabella és Griffin. A kilencvenes években több Disney-produkcióban, így A kis hableányban, A szépség és a szörnyetegben és a Pocahontasban is dolgozott szinkronhangként. 2004-ben beválasztották a Disney-legendák közé, ugyanezt az elismerést poszthumusz Matthew Garber is megkapta. A 2018-ban a Mary Poppins visszatér című filmben egy apró, cameo szerepet kapott: az utcán sétálva egy kérdést tesz fel az új Jane Banksnek. „Ez édes, a Disney mindig ilyen befogadó volt velem” – nyilatkozta erről.
Dotrice felnőttként is szoros kapcsolatban maradt a Mary Poppins forgatásán megismert kollégáival, különösen Julie Andrewsszal és Dick Van Dyke-kal. „Julie régen a környékemen lakott Brentwoodban, Dick most a szomszédom Malibuban. Néha összefutunk a szupermarketben” – mesélte egy amerikai lapnak.
Visszatekintve nagyon szerencsésnek érzi magát, amiért gyerekként hatalmas lehetőségeket kapott a filmiparban: „Los Angelesben élek, mert jól érzem magam itt, és ez Walt bácsi miatt van. Ha nem játszottam volna el Jane Bankst, nem tudom, milyen lett volna az életem” – fogalmazott.