En 2016, chez les juniors (moins de 19 ans) Karolina Perekitko devient championne de Pologne sur route et se classe quatrième du championnat du monde sur route au Qatar à l'issue d'un sprint massif.
En 2020, elle rejoint l'équipe Massi Tactic, avec laquelle elle dispute trois épreuves, dont le Tour de l'Ardèche. En 2021, elle rejoint UVCA Troyes, un club amateur français. L'année suivante, elle court avec l'équipe ukrainienne Lviv Cycling Team, avec qui, elle termine notamment quinzième du Tour de l'Ardèche. Début 2023, elle rejoint l'équipe continentale française Groupe Abadie[1], avec qui elle est deuxième du championnat de Pologne sur route et septième du Poreč Trophy Ladies.
Lors de la saison 2024, elle court avec l'équipe française Winspace où elle s'affirme comme la leader de la formation[2]. Grâce notamment à ses progrès en montagne[3], elle se classe deuxième de la Ladies Race Slovakia, troisième de la Women Cycling Pro Costa De Almería, quatrième du Tour Féminin International des Pyrénées, cinquième de l'Alpes Grésivaudan Classic et sixième du Gran Premio Ciudad de Eibar. Lors du Tour de l'Ardèche, elle termine deuxième de l'étape inaugurale[4] et septième du classement général.
En octobre 2026, la presse spécialisée annonce que la coureuse polonaise vient de signer un contrat avec l'équipe belge Fenix-Premier Tech pour les saisons 2027 et 2028. Elle fait donc le choix de quitter la formation Mayenne-Monbana-MyPie à la fin de l'année 2026 après avoir été membre de ce collectif pendant trois ans.