Karen David est née le 20 mai 1976 à Toronto (Ontario), au Canada. Elle a grandi dans une famille multiculturelle, son père étant originaire du Guyana et sa mère du Canada. Dès l'enfance, elle est attirée par les arts, la musique et le théâtre.
Elle effectue ses études au secondaire à la Lawrence Park Collegiate Institute à Toronto, puis se forme à l'Université de Guelph. Elle y obtient un baccalauréat universitaire en arts. Pendant ses études, elle rejoint une troupe de théâtre et participe à plusieurs productions scéniques.
Après son diplôme, Karen David s'installe à Londres pour poursuivre sa carrière d'actrice. Elle obtient un rôle dans la série télévisée britannique "EastEnders", qui lui permet de faire une première apparition sur grand écran. En 2001, elle fait partie du casting original de la comédie musicale "Miss Saigon" au West End londonien, jouant le rôle d'Épousée.
Par la suite, Karen David se produit dans plusieurs comédies musicales, notamment à Broadway : elle incarne Éponine dans "Les Misérables", puis Cosette dans "Phantom of the Opera". Elle revient au West End en 2017 pour jouer le rôle de Kitty Hart dans la comédie musicale "Sunset Boulevard".
En parallèle à sa carrière de chanteuse, Karen David poursuit une carrière d'actrice et apparaît dans plusieurs séries télévisées britanniques, dont "Torchwood", "Doctor Who" ou encore "The Sarah Jane Adventures". Elle est également présente dans la série américaine "Galavant" en 2016.
En 2019, elle joue un des rôles principaux dans le film d'horreur "Wish Upon a Unicorn", puis apparaît dans la comédie musicale télévisée "Rent: Live".
En plus de son travail d'actrice et de chanteuse, Karen David s'engage pour des associations caritatives, notamment en faveur des droits des femmes et des enfants. Elle est également une ambassadrice pour la lutte contre le cancer à l'école primaire.