Karolina Hyla-Wybraniec urodziła się 2 września 1990 roku w Kędzierzynie – Koźlu. Od 1996 roku uczęszczała do Państwowej Szkoły Muzycznej I stopnia w Kędzierzynie-Koźlu, którą ukończyła z wyróżnieniem w 2002 roku w klasie skrzypiec mgr Ireny Tyczyńskiej. W latach 2002-2008 kontynuowała edukację muzyczną w Państwowej Szkole Muzycznej I i II stopnia im. Fryderyka Chopina w Opolu w klasie mgr Gajany Liszka. Szkołę te również ukończyła z wyróżnieniem.

Od 2009 roku studiowała w klasie skrzypiec adt. dr hab Beaty Warykiewicz-Siwy i adt. dra Adama Mokrusa w Akademii Muzycznej im. Karola Szymanowskiego w Katowicach. Uczelnię tą ukończyła z wyróżnieniem w czerwcu 2014 roku. Jest laureatką Konkursu Bachowskiego im. Stanisława Hajzera w Zielonej Górze w 2007 roku (3 miejsce) oraz Ogólnopolskiego Forum Młodych Instrumentalistów – Rybnik 2007 (wyróżnienie).

Poza działalnością solistyczną, jest jedną z założycielek kwartetu smyczkowego Apotheosis. Wyróżnienia zdobywane przez kwartet to między innymi: 2 miejsce w kategorii kwartety smyczkowe podczas 9th International Independent Music Competition "Individualis" 2012 w Ukrainie, 1 miejsce na XIV Międzynarodowym Przeglądzie Zespołów Kameralnych w Jaworze, 2 nagroda podczas International Competition SVIREL w Słowenii.

Uczestniczyła w kursach muzycznych: w 2007 roku w Darłowie (klasa prof Piotra Janowskiego) i w Nowym Sączu (klasa prof. Bartosza Cajlera), w 2009 roku w Kudowie Zdrój (klasa prof. Bartosza Bryły) oraz w warsztatach skrzypcowych i kameralnych prowadzonych m.in. przez: prof. Rolanda Baldini, prof. Marię Orzechowska, prof. Wiesława Kwaśnego, prof. Piotra Tarcholika, prof. Tima Frederiksena, Apollon Musagete Quartett, Altenberg Trio, Royal String Quartet.

Od 2014 do 2017 roku pracowała jako muzyk Orkiestry Symfonicznej Filharmonii Gorzowskiej. Od 2017 roku jest skrzypkiem Orkiestry Symfonicznej Filharmonii im. Mieczysława Karłowicza w Szczecinie, a od marca 2019 roku pełni funkcję koncertmistrza tej orkiestry. Prowadzi również bogatą działalność kameralną – jest członkiem kwartetu smyczkowego Apotheosis, Karłowicz Quartet oraz koncertmistrzem Orkiestry Camerata Stargard. Współpracuje również z Ensemble Nuovo Musiche – włoskim zespołem specjalizującym się w wykonywaniu muzyki współczesnej. Wraz z Karłowicz Quartet zakwalifikowała się do drugiego etapu III Międzynarodowego Konkursu Muzyki Polskiej w Rzeszowie.

Występowała jako solistka z Orkiestrą Filharmonii Opolskiej im. Józefa Elsnera, Orkiestrą Filharmonii Śląskiej im. Henryka Mikołaja Góreckiego, Orkiestrą Symfoniczną Filharmonii im. Mieczysława Karłowicza w Szczecinie oraz Orkiestrą Camerata Stargard.

Koncertowała na prestiżowych, międzynarodowych festiwalach muzycznych, takich jak: Warszawska Jesień, Chopin i jego Europa, Fjord Cadenza (Skodje, Norwegia), Festiwal Muzyki Filmowej (Kraków). Miała przyjemność koncertować z takimi artystami jak: Garrick Ohlsson, Soyoung Yoon, Bomsori Kim, Alena Baeva, Alexander Gavrylyuk, Christian Tetzlaff, Stefan Asbury, Aleksandra Kurzak, Andrey Boreyko, Jacek Kaspszyk, Krzysztof Penderecki, Antoni Wit, Małgorzata Walewska, Joseph Calleja, Artur Ruciński. Karolina Hyla-Wybraniec dokonała także wielu nagrań płytowych oraz muzyki do filmów, wraz z takimi artystami i zespołami jak Krzysztof Penderecki, Wojciech Kilar, Andrzej Ruciński, Małgorzata Walewska, John Greenwood, Orkiestra Symfoniczna Filharmonii w Szczecinie, Orkiestra Kameralna Miasta Tychy „Aukso”, Orkiestra Filharmonii Gorzowskiej. Album „Christmas Time” nagrany przy współpracy Dziewczęcego Chóru Katedralnego Puellae Orantes, Krakowskiego Kwintetu Blaszanego oraz Kwartetu Smyczkowego Apotheosis otrzymał wyróżnienie platynowej płyty.