Di 2002 sampai 2006 Karen kembali pindah dan bekerja di perusahaan konsultan Migas Halliburton Indonesia. Awal karirnya di Pertamina dimulai pada Desember 2006 dirinya diangkat menjadi Staf Ahli Direktur Utama bidang Hulu PT Pertamina (Persero).
Berselang 2 tahun kemudian Karen Agustiawan menjabat sebagai Direktur Hulu PT Pertamina (Persero) sampai Februari 2009.
Setelah itu dirinya mendapatkan posisi Direktur Utama PT Pertamina (Persero) pada periode 5 Februari 2009 sampai 2015.
Pada tahun 2011 Forbes memasukkan nama Karen Agustiawan dalam urutan pertama di kategori Asia's 50 Power Businesswoman. Karen Agustiawan menikah dengan Herman Agustiawan dan memiliki 3 orang anak.
Untuk biodata dan agama Karen Agustiawan diketahui memeluk agama Islam. Dari foto yang beredar sekarang Karen Agustiawan menggunakan hijab.
Kasus korupsi ini rupanya bukan pertama kali bagi Karen Agustiawan karena di tahun 2018 dirinya pernah menjadi tersangka kasus dugaan korupsi investasi Pertamina di Blok Basker Manta Gummy di Australia.
Dia divonis 8 tahun penjara namun keluar pada tahun 2019 setelah banding ke Mahkamah Agung.
Demikian biodata dan agama Karen Agustiawan, profil mantan Direktur Utama PT Pertamina yang kembali ditahan KPK karena kasus korupsi.***