Гилън намира място в сърцата на феновете на фантастиката с участието си в британската поредица Doctor Who. Тя играе ролята на Ейми Понд и си партнира с Единадесетия доктор (Мат Смит). Въпреки популярността на сериала, Карън казва, че той "не е катапултирал кариерата" ѝ нагоре, нито ѝ е спестил борбата за роли. През 2013 г. се мести в САЩ и тепърва трябва да се доказва там.
Най-известната роля на Карън Гилън всъщност е тази, в която зрителите най-трудно могат да я познаят. През 2014 г. тя се появява в комиксовата екшън-комедия "Пазителите на галактиката" (Guardians of the Galaxy). Там играе синекожата Небюла - дъщеря на лудия титан Танос, който с времето ще се утвърди като най-големият злодей във филмовата вселена на Marvel. Гилън изиграва ролята и в продължението на "Пазителите...", както и в "Отмъстителите: Война без край" и "Отмъстителите: Краят".
Изкуството изисква жертви и Карън трябва да обръсне главата си за ролята на Небюла. По това време ѝ предстои участие и в комедийния сериал Selfie, а там героинята ѝ трябва да е с коса. Ето защо екипът зад "Пазителите на галактиката" внимателно събира кичурите на Гилън и ѝ сглобява перука от собствената ѝ коса, която тя после носи по време на снимките на сериала.
Преди да си осигури участие в желаната от нови и доказани актьори филмова вселена на Marvel, Карън се сблъсква с неудобствата на това да не си шофьор, а да трябва постоянно да ходиш по кастинги. Това означава редовно пътуване с таксита из Ел Ей, понякога само за да получи поредния отказ. Това обаче не я депресира.
Гилън признава, че е тих човек и интроверт, но не и що се отнася до актьорския занаят - там дори е надценявала способностите си. "Когато играех, се чувствах наистина уверена, че съм добра в това. Тогава един ден осъзнах, че не съм толкова добра, колкото си мислех - гледах се в нещо и си помислих "О, Боже, това е ужасно, трябва да се потрудя и да разбера как се прави", разказва Карън в интервю. (на снимката с колегите си от "Пазителите на галактиката" Крис Прат и Вин Дизел)
Самата Карън усеща, че старанието ѝ дава резултат, но признанието идва от друг човек - самият Том Ханкс. Двамата се снимат заедно във филма "Кръгът". Един ден Ханкс отива при нея и хвали играта ѝ. "Може би постигнах малко от това, което исках, едва след като осъзнах колко зле бях", казва актрисата така откровено, както малцина нейни колеги биха си позволили.
Гилън още от малка иска да се занимава с кино и телевизия. Баща ѝ разказва как като дете е сочила телевизора и е питала "Как мога да вляза вътре?". Когато е 13-14-годишна, вече може да търси прослушвания в интернет. Успехът обаче не идва бързо - тя дори се занимава за кратко с мода, като през 2007-а, по това време 20-годишна, дебютира по време на Лондонската седмица на модата. През цялото време обаче целта ѝ е киното.
При местенето си в Щатите Гилън се снима в научнофантастичния филм Oculus (2013 г.). През 2016-а пише сценария, режисира и участва във филма The Party's Just Beginning, който по нейно настояване заснема в родния си град в Шотландия. И ако участието във филмите на Marvel не е достатъчно, шотландката се сдобива с роля и в новите филми "Джуманджи", където си партнира със Дуейн Джонсън-Скалата.
Мечтите на Гилън днес също са необичайни. Тя иска един ден да си купи голяма къща в шотландските планини, където да може често да се оттегл, за да пише. Дотогава ще ѝ се наложи да го прави от апартамента си в Ню Йорк, където се е преместила след 5 години в Лос Анджелис. А целта ѝ е повече да режисира и разказва свои истории, вместо тези на други хора с играта си.
