19 Nisan 1990’da Hollanda’nın Amsterdam şehrinde doğan Karsu Dönmez, Hatay’ın Karsu köyünden Hollanda’ya göç eden bir ailenin kızıdır. Annesi Birgül, babası ise Alpaslan Dönmez’dir. İki kız kardeşten biri olan Karsu, müziğe küçük yaşlarda ilgi duymaya başladı. Sekiz yaşındayken televizyonda gördüğü bir piyanodan etkilenerek çalmayı öğrenmek istedi. Ailesi önce ona kiralık bir piyano temin etti, müziğe olan ilgisinin devam ettiğini görünce de biriktirdikleri parayla kendi piyanosunu aldı.

Eğitim hayatında müziğe yönelen Karsu, Hollanda’daki Amerikan Büyükelçiliği’nin sağladığı burs sayesinde Amerika Birleşik Devletleri’ne giderek Rhode Island Üniversitesi’nde şan eğitimi aldı.

Profesyonel müzik yolculuğuna 16 yaşındayken başladı. Amsterdam’da babasına ait Kilim Restoran’da piyano çalıp şarkı söyleyerek sahne almaya başladı. Restorana gelen müşterilerin ilgisi kısa sürede arttı ve onu dinlemek isteyenlerin sayısı giderek çoğaldı. Bunun üzerine ailesi Karsu için daha büyük bir konser salonu kiraladı. Planlanan tek konser büyük ilgi görünce, Karsu kısa sürede uluslararası sahnelerden davetler almaya başladı.

Amsterdam’daki Concertgebouw, North Sea Jazz Festival ve New York’taki Carnegie Hall gibi dünyanın önemli sahnelerinde performans sergiledi. Canlı performans kayıtlarından oluşan ilk albümü “Live aan ’t IJ” 2010 yılında yayımlandı.

2011 yılında Türkiye’deki çalışmalarına ağırlık vermeye karar veren sanatçı, Y Kültür Sanat ile anlaşarak müzik kariyerini burada da sürdürmeye başladı. Bu şirket etiketiyle ilk stüdyo albümü “Confession”ı 2012’de, ikinci albümü “Colors”ı ise 2015 yılında yayımladı. Albümlerde yer alan şarkıların büyük bölümünün söz ve müziği kendisine aittir.

Türkiye’de verdiği konserler kısa sürede geniş ilgi gördü. İstanbul Zorlu PSM’de konserler verdi ve Ankara Caz Festivali, Alanya Caz Festivali ile Akbank Caz Festivali gibi önemli etkinliklerde sahne aldı. Türk medyasında daha geniş kitleler tarafından tanınması ise 2012 yılında Güneri Civaoğlu’nun sunduğu Şeffaf Oda programına konuk olmasıyla hız kazandı.

Sanatçının hayatını anlatan “Karsu: I Hide A Secret” adlı belgesel, yönetmen Mercedes Stalenhoef tarafından çekildi. Beş yıl süren çekimlerin ardından tamamlanan belgesel, ilk olarak IDFA Belgesel Festivali’nde gösterildi ve daha sonra birçok ülkede izleyiciyle buluştu.

Uluslararası kariyerini sürdüren Karsu, 2014–2015 yıllarında “From New York to Istanbul” adlı dünya turnesine çıktı. 2015 yılında yayımlanan “Colors” albümünde caz, soul ve pop gibi farklı müzik tarzlarını bir araya getirerek çok kültürlü müzik anlayışını yansıttı.

Sanatçı daha sonra Ahmet Ertegün’ün hikâyesine odaklanan “Karsu Sings Atlantic Records” projesiyle dünya sahnelerinde konserler vermeye devam etti.