Mirjana Karanović je rođena u Beogradu 28. januara 1957. godine. Glumu je diplomirala na Fakultetu dramskih umetnosti u Beogradu 1984. godine, na klasi profesora Milenka Maričića, zajedno sa Ljiljanom Blagojević, Merimom Isaković i Mimom Karadžićem Na filmu je debitovala 1980. godine naslovnom ulogom u filmu Srđana Karanovića Petrijin venac. Svetsku slavu je stekla ulogom majke u filmu Emira Kusturice Otac na službenom putu.
Godine 2005. pojavila se u filmu Grbavica koji je prvenac rediteljke iz BiH Jasmile Žbanić. Film je dobio zlatnog medveda na Berlinskom filmskom festivalu. U njemu Mirjana Karanović igra majku koja zajedno sa ćerkom preživljava period posle balkanskih ratova sa kraja XX veka.
Na Akademiji umetnosti u Beogradu izabrana je 2001. u zvanje vanrednog i 2007. u zvanje redovnog profesora na predmetu Gluma. Dekan Akademije umetnosti bila je u dva mandata, od 2001. do 2003. i od 2009. Godine 2010. je učestvovala u radionici za glumce i reditelje na Filmskom festivalu u Utrehtu i Pozorišnoj radionici na Pozorišnom festivalu u Bogoti.
Jedna je od pet glumica koje su dvaput dobile nagradu Zlatna arena u Puli. Nakon uloge u filmu „Grbavica”, koji je nagrađen „Zlatnim medvedom”, 2006. godine bila je nominovana od strane Evropske filmske akademije za najbolju glumicu evropskog filma.
Takođe je istaknuta po aktivizmu u borbi za ljudska prava, učešću u antiratnim protestima i borbi protiv nacionalne, rasne, verske i socijalne diskriminacije. Aktivni je LGBT lobista i nosilac titule „gej ikona“.
Dobitnica je mnogobrojnih nagrada i priznanja. Aktivno igra u pozorištu, na filmu i televiziji. Od 2021. je stalni član Beogradskog dramskog pozorišta.
Dobitnica je brojnih pozorišnih i filmskih nagrada internacionalnog karaktera.
Dobričin prsten za životno delo, najveća glumačka nagrada koja se dodeljuje u Srbiji, 2019.
Nagrada Žanka Stokić za glumačku ličnost koja je obeležila pozorišne i filmski život Srbije svojom stvaralačkom zrelošću i bogatstvom glumačkog izraza, 2011
Sterijina nagrada za ulogu Mice u predstavi Mrešćenje šarana, 1985.
Sterijina nagrada za ulogu u predstavi M. I.R.A, 2019.
Statueta Ćuran za ulogu Mice u predstavi Mrešćenje šarana, 1985.
Statueta Ćuran za ulogu Živke u predstavi Gospođa ministarka, 1996.
Zlatna arena za najbolju glavnu žensku ulogu za ulogu u filmu Otac na službenom putu, 1985.
Zlatna arena za najbolju glavnu žensku ulogu u filmu Petrijin venac, 1980.
Gran pri — Ćele Kula za ulogu u filmu Otac na službenom putu, 1985.
Gran pri — Ćele Kula za ulogu u filmu Petrijin Venac, 1980
Povelja za žensku ulogu na Filmskim susretima u Nišu, za uloge u filmovima Čekaj me, ja sigurno neću doći i Tamo i ovde, 2009.
Četiri godišnje nagrade JDP-a
Nagrada za najbolju žensku ulogu u filmu Vir na 42. Sofestu 2013. godine
Glumačka nagrada Teatar-festa „Petar Kočić” za glavnu ulogu u predstavi Drama o Mirjani i ovima oko nje u Banjaluci, 2012.
Francuski orden viteza umetnosti i književnosti, 2012.
Nagrada „Veljko Maričić” za najbolju žensku ulogu, za ulogu Mirjane u predstavi Drama o Mirjani i ovima oko nje, 18. Međunarodni festival malih scena u Rijeci, 2011.
Nagrada „Marul”, za glumačko ostvarenje za ulogu Mirjane u predstavi Drama o Mirjani i ovima oko nje, „Marulićevi dani”,2011
Gran pri Susreta za najbolju žensku ulogu za ulogu Mirjane u predstavi Drama o Mirjani i ovima oko nje, 27. Susreti pozorišta BiH u Brčkom, Brčko, BiH 2011.
„Zlatni lovorov vijenac za doprinos pozorišnoj umetnosti”, 50. MESS, Sarajevo, BiH 2011.
Nagrada festivala „Dani Sarajeva” 2010.
Nagrada „Zlatni lovorov vijenac” za ulogu Fedre u predstavi Fedrina ljubav, Festival MESS, Sarajevo, BiH 2009.
Nagrada „Osvajanje slobode” za afirmaciju principa ljudskih prava, pravne države, demokratije i tolerancije, Fond „Maja Maršićević — Tasić” 2009.
Nagrada „Konstantin Obradović” za unapređenje kulture ljudskih prava za 2009.
Nagrada na Art film festivalu 2007.
Nagrada za najbolju žensku ulogu u filmu Grbavica na Briselskom Evropskom festivalu 2006
Specijalna nagrada za glumu u predstavi Mrešćenje šarana
Nagrada „Zlatna maska” za najbolju ulogu u predstavi Mrešćenje šarana
Nagrada „Zlatni lovorov vijenac” za najbolju glumicu MESS-a 2004, u predstavama Helverova noć i Molijer — još jedan život, Sarajevo, 2004.
Nagrada Aleksandar Lifka (2020)
Filmografija:
1980. Petrijin venac
1980. Majstori, majstori
1981. Topola sa terase (TV)
1981. Slučaj Bogoljuba Savkovića Livca (kratak film)
1981. Stari Beograd (TV)
1981. Bila jednom ljubav jedna (film)
1981. Pad Italije
1982. Beograd nekad i sad (TV)
1982. Kazivanja (TV)
1982. Dvije polovine srca
1983. Imenjaci (TV serija)
1984. Kamiondžije opet voze
1984. Bele udovice (TV)
1984. Provincija u pozadini (TV)
1985. Tombola (TV)
1985. Život je lep
1985. Otac na službenom putu
1986. Rodoljupci (TV)
1986. Pokondirena tikva (TV)
1986. Obećana zemlja
1987. Uvek spremne žene
1987. Na putu za Katangu
1987. Marjuča ili smrt Marjuča
1988. Dom Bergmanovih (TV)
1988. Srce i njena deca
1988. The Fortunate Pilgrim (mini-serija)
1989. Vreme čuda
1989. Stremnicka (TV)
1989. Sabirni centar
1991. Holivud ili propast (TV)
1991. Mala
1993. Buket (kratak film)
1993. Fazoni i Fore (serija)
1993. Bolje od bekstva
1994. Otvorena vrata (serija)
1995. Podzemlje
1997. Tri letnja dana
1998. Kod lude ptice
1998. Tri palme za dve bitange i ribicu
1998. Bure baruta
1998. Porodično blago (serija)
1999. Forma formalina (kratak film)
2002. Fazoni i Fore 2 (serija)
2002. Netaknuti suncem (kratak film)
2002. Kazneni prostor
2003. Jagoda u supermarketu
2003. Svjedoci
2004. Tragom Karađorđa (serija)
2004. Život je čudo
2004—2006. Stižu dolari
2005. Go West
2006. Život je čudo (TV serija)
2006. Grbavica
2006. Das Fräulein
2007. Krvna veza
2007. Tegla puna vazduha (TV)
2007. Ono naše što nekad bejaše (serija)
2008. Bela lađa (serija)
2007—2008. Vratiće se rode (serija)
2009. Tamo i ovde
2009. Neko me ipak čeka (TV)
2009. Čekaj me, ja sigurno neću doći
2010. Na putu
2010. Torta sa čokoladom (kratak film)
2010. 1000 grama (kratak film)
2012. Crna Zorica
2012. Smrt čoveka na Balkanu
2012. Vir
2013. Drvo i ljuljaška
2014. Spomenik Majklu Džeksonu
2014. Kosač
2014. Cure - Život druge
2014. Jednaki
2014. Tri prozora i vešanje
2015. Urgentni centar (serija)
2015. Pored mene
2016. Dobra žena
2016. Dnevnik mašinovođe
2016. Herostrat (kratak film)
2016. Sumnjiva lica (serija)
2016–2021. Ubice mog oca (serija)
2017. Rekvijem za gospođu J
2017. Pusti me da nađem srcu lek
2017. Katalina
2019. Dnevnik Dijane Budisavljević
2019. Druga šansa
2020. Slatke muke
2020. Mare
2021. Porodica (mini-serija)
2021. Toma
2021. Advokado (serija)
2023. Toma (serija)
2023. Majka Mara
2023. Apsurdni eksperiment