Carol Creighton Burnett syntyi 26. huhtikuuta 1933 San Antoniossa, Texasissa. Alkoholististen vanhempien ainoa tytär Carol meni varhain asumaan isoäitinsä luo. Carol Burnett, joka on kasvatettu Hollywoodissa, Kaliforniassa sijaitsevassa täysihoitolassa, kompensoi ystävien puutteensa luomalla kuvitteellisen sisaren, jonka malli on Shirley Temple. Myöhempinä vuosina hän tunnusti pukeutuneensa ja juoksevan täysihoitolan ympäri yrittäen huijata naapureita uskomaan sisaren olevan todellinen.
Valmistuttuaan Kalifornian yliopistosta Carol Burnett sai muutamia toissijaisia rooleja, lähinnä teatterissa, ennen kuin muutti New Yorkiin komediaklubipiirin eteen. Lopulta hän siirtyi pieniin tv -rooleihin ja esiintyi usein variaatioissa. Juuri tällaisissa ohjelmissa Burnett tuli tunnetuksi laulavasta parodiastaan ”I Made a Fool of Myself Over John Foster Dulles”. Vaikka tämä johti osaan lyhytikäisestä sitcomista Stanleysta ja muista televisioista, Carol Burnett sai suuren tauon vasta vuonna 1959.
Carol Burnett näytteli musikaalissa Once Upon a Mattress ja The Garry Moore Showssä lähes samanaikaisesti. Molemmat roolit olivat ylistettyjä, mutta lukuisat hahmot, joita hän näytteli Moore Show’ssa, ansaitsivat Burnettille Emmyn vuonna 1962. Lähiystävä Lucille Ball tarjosi hänelle omaa tilannekomediaa, mutta kieltäytyi pelätessään jäävänsä loukkuun. yksi merkki. Sen sijaan Carol Burnett jatkoi parittomien komediaroolien kanssa, kunnes CBS allekirjoitti hänet omasta variaatiostaan, The Carol Burnett Show. Ohjelmasta tuli välitön hitti ja se sai 22 Emmy -palkintoa.
Carol Burnett Show kesti vuoteen 1978. Tuotannon lopettamisen jälkeen Burnett keskittyi pieniin tv -rooleihin, sekä komediaan että draamaan. 1990-luvun puolivälissä hän sai toistuvan roolin Theresa Stemplenä, Helen Huntin hahmon äitinä menestyvässä komediasarjassa Mad About You. Hän esiintyi myös lyhyissä rooleissa All My Children, Fresno, Mama’s Family ja viime aikoina Desperate Housewives.
Carol Burnett on ollut naimisissa kolme kertaa ja hänellä on kolme tytärtä. Hänen vanhin, Carrie Hamilton, kuoli keuhkosyöpään tammikuussa 2002. Carol asuu Havaijilla kolmannen aviomiehensä, muusikon Brian Millerin kanssa.