1992 İstanbul doğumlu Gizem Karaca' 7 yaşındayken ailesi Amerika’nın Florida eyaletine taşındı. İlkokul ve ortaokulu Amerika’da okudu.14 yaşındayken tekrar İstanbul’a döndü.İstanbul Üniversitesi Fransız Dili ve Edebiyatı Bölümü'nde mezun olmuştur.Üniversite'de okurken 2011 yılında Miss Turkey güzellik yarışmasına katılmış ve ikinci olmuştur. Güzellik yarışmasıyla tanınmaya başlayan Gizem Karaca, dizi teklifi gelmesi üzerine oyunculuğa adım atmıştır.
Dizi kariyerine Muhteşem Yüzyıl dizisinde dört bölüm figüranlık yaparak başladı. Burada figüran olmasına rağmen dikkatleri üzerine çekmesiyle birlikte 2012 yılında Eve Düşen Yıldırım dizisinde başrol oynadı. Sonrasında Emir’in Yolu dizisinde yer alarak tüm Türkiye tarafından tanınır bir sanatçı oldu. Ünlü oyuncu son olarak 2014 yılında yayınlanan Güzel Köylü adlı dizide Gül Sümbül karakterini canlandırdı.
İstanbul Sokakları dizisinde ise Nazlı karakterini, 2018 yılında ise Kanal D ekranlarında yayınlanan İnsanlık Suçu dizisinde Suna karakterini canlandırdı.
2017 yılında Kemal Ekmekçi ile evlenen Gizem Karaca TRT1'de ekrana gelen Şampiyon dizisinin kadrosuna Elisa karakteri ile katıldı.En son rol aldığı Safir dizisinde Güneş karakterine hayat veriyor.
Rol aldığı projeler;
2023 - Safir - Güneş
2023 - Deneme Çekimi - Ece
2023 - Özür Dilerim - Merve
2021-2022 - Alparslan: Büyük Selçuklu - Evdokya
2021 - Elli Kelimelik Mektuplar - Güzide Duru
2021 - Yağmur Rengi - Yağmur
2020 - Baraj - Bahar Polat
2020 - Dayı: Bir Adamın Hikayesi - Hatice
2020 - Şampiyon - Elisa
2019 - Bizim Semtin Çocukları - Gizem
2018 - Organik Aşk - Merve
2018 - Sosyetik Gelin - Selin
2018 - Hürkuş Göklerdeki Kahraman - Hadiye
2018 - İnsanlık Suçu - Suna
2017 - Ay Lav Yu Tuu - Sultan
2017 - Küçük Ortak - Ceren
2017 - Küçük Ortak - Ceren
2017 - İçimdeki Fırtına - Deniz
2016 - İstanbul Sokakları - Nazlı
2014 - Güzel Köylü - Gül
2014 - Seni Seviyorum Adamım - Ezel
2013 - Benim Hala Umudum Var - Umut
2012 - Adını Feriha Koydum Emir’in Yolu -Güneş Sancaktar
2012 - Eve Düşen Yıldırım - Muazzez
2011 - Muhteşem Yüzyıl - Cariye