Urodziła się w rodzinie uchodźcy wojennego, litewskiego publicysty Jonasa Masiulisa. Aby lepiej poznać swój język ojczysty, uczęszczała na lekcje języka litewskiego prowadzone przez Žibuntasa Mikšysa w paryskim Instytucie Języków i Cywilizacji Orientalnych. Studiowała aktorstwo w Szkole Teatru Dramatycznego i Historii Charlesa Dullina na Uniwersytecie Sorbona. Później kontynuowała naukę w Państwowej Szkole Dramatycznej. W różnych zespołach teatralnych zwykle grała młode, dobrze wychowane, cnotliwe dziewczyny. Następnie prezentowała humorystyczne jednoosobowe przedstawienia w kawiarniach teatralnych (café théâtre). Wyreżyserowana przez Martine Merri sztuka została bardzo dobrze przyjęta przez francuską publiczność. Sztuka została sfilmowana i później pokazana w litewskiej telewizji. Aktorka zagrała również w filmie La sévillane (1992) w reżyserii Jean-Philippe Toussaint.
W 1994 roku Karolina przeprowadziła się na Litwę ze swoim litewsko-amerykańskim mężem Arūnasem Paliulisem i ich córką Liną. Rodzina odzyskała dawną znacjonalizowaną księgarnię dziadka Juozasa Masiulisa w Poniewieżu. Geografia handlu książkami została rozszerzona wraz z założeniem księgarń w Wilnie i Kownie pod nazwiskiem J. Masiulis.
Zawód aktorki nie został zapomniany - K. Masiulytė-Paliuliulienė zagrała w filmie "Sekmadienis toks, jak jak yra" (Niedziela jest jaka jest) reżysera Ignasa Jonynasa, a wraz z Petrasem Venclovasem i Ligitą Kondrotaite recytowała poezję francuskich autorów na różnych imprezach. Wyreżyserowała dwie francuskie sztuki "Madame Ka" i "Ça c'est Paris".
Aktorka jest przewodniczącą jury Litewskiej Nagrody Literackiej Frankofonii (Le Prix du livre francophone) i została wybrana na przewodniczącą Stowarzyszenia Litewsko-Francuskiego.
