Carol Creighton Burnett rođena je 26. travnja 1933. u San Antoniju u Teksasu. Jedina kći roditelja alkoholičara, Carol je rano otišla živjeti kod bake. Odgajana u pansionu u Hollywoodu u Kaliforniji, Carol Burnett nadoknadila je nedostatak prijatelja stvarajući imaginarnu sestru po uzoru na Shirley Temple. U kasnijim godinama priznala je da se dotjerivala i trčala po pansionu, pokušavajući prevariti susjede da povjeruju da je sestra stvarna.
Nakon što je diplomirala na Sveučilištu u Kaliforniji, Carol Burnett dobila je nekoliko sporednih uloga, uglavnom u kazalištu, prije nego što se preselila u New York kako bi se pozabavila krugom komičara. Na kraju je prešla na male televizijske uloge i često se pojavljivala u raznim emisijama. Upravo u takvim emisijama Burnett je postala poznata po svojoj pjevačkoj parodiji “I Made a Fool of Myself Over John Foster Dulles.” Iako je to dovelo do uloge u kratkotrajnom sitcomu Stanley i drugim televizijskim spotovima, tek 1959. Carol Burnett je dobila svoj veliki odmor.
Carol Burnett gotovo je istovremeno glumila u mjuziklu Once Upon a Mattress iu Garry Moore Showu. Iako su obje uloge bile vrlo hvaljene, mnoštvo likova koje je igrala u Moore Showu na kraju je Burnettu donijelo Emmyja 1962. Njezina bliska prijateljica Lucille Ball ponudila joj je vlastiti sitcom, ali je odbila, bojeći se da će biti zarobljena u jedan lik. Umjesto toga, Carol Burnett nastavila je s čudnim komičnim ulogama sve dok je CBS nije potpisao za njezinu estradu, The Carol Burnett Show. Emisija je odmah postala hit i dobila 22 nagrade Emmy.
Carol Burnett Show trajao je do 1978. Nakon što je prestao s produkcijom, Burnett se koncentrirao na male televizijske uloge, i komedije i drame. Sredinom 1990-ih dobila je ponavljajuću ulogu Therese Stemple, majke lika Helen Hunt u uspješnoj sitcom Mad About You. Također se nakratko pojavila u epizodnim ulogama u All My Children, Fresno, Mama’s Family, a nedavno i Očajnim kućanicama.
Carol Burnett se udavala tri puta i imala tri kćeri. Njezina najstarija, Carrie Hamilton, umrla je od raka pluća u siječnju 2002. Carol živi na Havajima sa svojim trećim mužem, glazbenikom Brianom Millerom.