Tochter des badischen Hof- und Regierungsrats und Schriftstellers Hector von G. gen. von Kellner (1755-1786) und seiner Ehefrau Louise Sophie Victorie Auguste Henriette Friederike, geb. von G. (1759-1819).
1797 wurde G. als Stiftsdame im Cronstett- und Hynspergischen Damenstift am Roßmarkt 17 (heute: Kaiserstraße 1) aufgenommen. Sie nahm damit ein als Mitglied einer Patrizierfamilie der Alten-Limpurger ererbtes Versorgungsrecht in Anspruch, das ihre materielle Lebensgrundlage sicherte. G. widmete sich dem Studium von Philosophie, Geschichte, Literatur und griechischer Mythologie. Sie verfasste Gedichte, Dramen und Prosastücke. 1804 erschien eine erste Sammlung „Gedichte und Phantasien“ von Tian. 1806 kam der Gedichtband „Melete“ heraus. G. folgte mit diesen geistigen Interessen dem Vorbild sowohl des Vaters als auch der Mutter, die anonym Gedichte und philosophische Texte veröffentlichte. Befreundet mit Bettine und Clemens Brentano, Achim von Arnim, Friedrich Karl von Savigny und dem Heidelberger Wissenschaftler Friedrich Creuzer, gehörte die G. zur Generation der „Frühromantiker“. In ihren Gedichten formulierte sie die Sehnsucht dieser Generation nach einem erfüllten, selbstbestimmten Leben. Nach ihrem Suizid 1806 wurde sie zu einem Mythos ihrer selbst und ihrer Epoche.
Mehrere Porträts im HMF.
Grabdenkmal an der Friedhofsmauer in (Oestrich-)Winkel, gestiftet von Auguste von Leonhardi.
Nachlassbestand mit Gedichtmanuskripten und Briefen im Freien Deutschen Hochstift in Ffm. Nachlassbestand mit Werkmanuskripten (Dramen, Lyrik), Studien und Briefen in der UB Ffm.
Zum 200. Todestag 2006 Ausstellung im Ffter Goethe-Museum. 2022 Ausstellung „Warum soll der Mensch anders sein, als er ist? Auf Entdeckungsreise durch die Handschriften Karoline von Günderrodes“ im Handschriftenstudio des Deutschen Romantik-Museums in Ffm.