Pravoruká rodačka z Loun je profesionální tenistka a aktuálně na žebříčku WTA světová tenisová jednička, vítězka Fed Cupu 2015 a 2016, finalistka US Open 2016.

Na okruh ITF Karolína vstoupila roku 2006 a profesionálkou se stala v sezóně 2009. Aktuálně je hráčkou pražského klubu TK Sparta Praha. První titul získala v roce 2008 na turnaji v Bolu.

Ve své dosavadní kariéře na okruhu WTA Tour vyhrála osm turnajů ve dvouhře a pět získala ve čtyřhře. V rámci okruhu ITF si připsala deset titulů ve dvouhře a šest ve čtyřhře, které většinou vybojovala se svým dvojčetem Kristýnou.

Od listopadu 2017 ji trénuje Tomáš Krupa.