Az Egyesült Államokban élő kutató Szolnokon született 1955-ben. Kisújszálláson nőtt fel, az ottani Móricz Zsigmond Gimnáziumban érettségizett, és elsőként ő nyerte el az iskola által alapított, a biológia területén legkiválóbb diáknak járó Jermy Gusztáv-díjat. A Szegedi Tudományegyetem biológia szakán diplomázott 1978-ban, majd a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban (SZBK) végzett kutatómunkája eredményeként alma materében védte meg PhD-dolgozatát, 1983-ban avatták doktorrá. Az MTA ösztöndíjasaként az SZBK Biofizikai Intézetének nukleotid kémiai laborjában kezdett el vírusokkal dolgozni.
1985-ben egy leépítéskor elbocsátották, ezután családjával az Egyesült Államokba ment, ahol a philadelphiai Temple Egyetemen szerzett állást. Három évvel később Washingtonba került, ahol molekuláris biológiával foglalkozott, RNS-t izolált sejtekből, amelyeket azután megpróbált visszajuttatni és követni a hatásukat. 1989-ben újra Philadelphiában, a Pennsylvaniai Egyetemen kapott állást, ahol huszonnégy évig kutatott. Itt indította el az mRNS (hírvívő RNS)-kutatást, és 1998-tól együtt dolgozott Drew Weissman immunológussal. 2005-ben jegyeztették be szabadalmukat a módosított nukleozidokat tartalmazó mRNS terápiás alkalmazására (Karikó-Weissman-technika). Leírták, hogyan lehet az mRNS-t módosítani annak érdekében, hogy ne okozzon gyulladást és így terápiás célokra felhasználható legyen, és kidolgozták azt a hatékony stratégiát is, amely lehetővé teszi az mRNS szervezetbe juttatását úgy, hogy az elérje a megfelelő célpontot. Karikó Katalin Weissman mellett társalapítója és 2006-tól 2013-ig vezérigazgatója is volt az RNARx nevű cégnek.
2013-ban japán kollégájával, Hiromi Muramacuval elhatározták, hogy egy klinikai programmal is rendelkező cégnél folytatják munkájukat, ahol az mRNS-terápia megvalósításán dolgozhatnak. A mainzi székhelyű BioNTech vállalatot választották, mert ott már készítettek szintetikus mRNS-t terápiás célra. Karikó Katalin hamarosan a cég alelnöke, 2020-ban a New York-i székhelyű Pfizer multinacionális gyógyszergyár és a BioNTech koronavírus elleni közös mRNS-vakcinája fejlesztésének egyik irányítója lett. 2022 szeptemberével lemondott alelnöki posztjáról, hogy újra a tudományos munkának szentelhesse idejét. 2024-ben egyetemi tanár, a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) Természettudományi és Informatikai Karának professzora lett.
Díszpolgári címektől a Nobel-díjig
Karikó Katalint munkásságáért számos rangos hazai és külföldi elismeréssel jutalmazták. 2020-ban neki ítélték oda először a Közmédia Év Embere Díjat. 2020-ban Kisújszállás, 2021-ben Csongrád-Csanád megye és Szeged díszpolgára lett, megkapta a Széchenyi-, majd a Bolyai-díjat is. 2021 augusztusában a budapesti Krisztina körúton található ötemeletes tűzfalfestménnyel tisztelgett előtte a Brain Bar jövőfesztivál.
2021-ben neki ítélték az Asztúria hercegnője-díjat tudomány és technológia kategóriában. Megkapta a többi között a Francia Tudományos Akadémia legnagyobb elismerését, a Grande Médaille-t, Drew Weissmannal együtt a Szilícium-völgy Oscar-díjának is nevezett Breakthrough-díjat és a Lasker-díjat. Elismerték a Paul Janssen-díjjal, valamint az UNESCO és a L'Oréal nők számára létrehozott nemzetközi tudományos díjával, és a BioNtech többi vezetőjével együtt az egyik legrangosabb német tudományos elismerés, a Paul Ehrlich- és Ludwig Darmstaedter-díj kitüntetettje lett. A Nemzetközi Csillagászati Unió aszteroidát nevezett el róla, az amerikai Time magazin az év hősei közé választotta.
2022-ben a Francia Természettudományi Akadémia (Académie des sciences) rendes, valamint a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) tiszteleti tagja lett. Ebben az évben megkapta a Tudomány a Jövőért Solvay-díjat, kitüntették az amerikai Nemzeti Tudományos Akadémia (NAS) orvostudományi kutatásokért járó Kovalenko-medáljával, az életműért járó osztrák Arany Nyíl (Golden Arrow) díjjal, az Európai Szabadalmi Hivatal (European Patent Office - EPO) Európai Feltalálói Díjával, valamint a Semmelweis Budapest Award elismeréssel.
2023-ban a Harvard Egyetem díszdoktorává, valamint a Német Természettudományos Akadémia (Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina) tagjává választották. Megkapta a Magyar Szent István Rend kitüntetést, a Budapesti Műszaki és Gazdasági Egyetem Neumann János professzori címét, és a híres amerikai feltalálók csarnokának (National Inventors Hall of Fame) tagjává avatták. Ugyanebben az évben – Drew Weissmannal megosztva – orvosi-élettani Nobel-díjat kapott "a nukleozid módosítással kapcsolatos felfedezéseiért, amelyek lehetővé tették a Covid-19 elleni hatásos mRNS-alapú vakcina kifejlesztését". 2024-ben Magyar Corvin-lánc kitüntetést vehetett át.
