Karol-Ann Canuel, née le 18 avril 1988 à Amos en Abitibi-Témiscamingue est une coureuse cycliste canadienne, professionnelle de 2007 à 2021. Bonne grimpeuse et coureuse de contre-la-montre, elle a notamment remporté trois titres de championne du monde du contre-la-montre par équipes avec deux formations différentes. Elle s'est aussi adjugée les titres de championne du Canada sur route en 2019 et du contre-la-montre en 2015 et 2017.
Karol-Ann Canuel commence le cyclisme à l'âge de 11 ans, dans le club cycliste d'Amos.
En 2006, elle remporte le championnat du Canada sur route junior. Elle termine également cinquième du championnats du monde sur route juniors qui se déroule sur le circuit de Spa-Francorchamps.
Elle suit des études d'infirmières à l'Université du Québec en Outaouais.
De 2007 à 2009, elle fait partie de l'équipe Specialized - Menikini, qui devient Specialized Carrefour Multisport GSD Gestion en 2008 puis Specialized Mazda Samson en 2009.
En 2010, Canuel rejoint l'équipe Vienne Futuroscope.
En 2011, Karol-Ann Canuel reste dans l'équipe Vienne Futuroscope. Son programme de courses est plus chargé que l'année précédente avec huit épreuves de coupe du monde.
En mai, elle est septième du sprint du Grand Prix Cycliste de Gatineau qui a lieu près de chez elle.
En juillet, elle participe au Tour de Bretagne. Dans la première étape, elle est échappée avec quatre autres coureuses, elle est finalement deuxième. Le lendemain, elle occupe la neuvième place du contre-la-montre. Elle termine deuxième du classement général.
En 2012, elle met quelque peu de côté ses études pour se consacrer au cyclisme. Le camp d'entraînement de l'équipe a lieu au parc d'attraction mi-février. Elle a pour objectif de participer aux manches de Coupes du monde. Elle sait qu'il n'y a réellement qu'une place à pourvoir pour les Jeux olympiques de Londres et ne se fait pas trop d'illusions.
Fin mars, sur la manche de coupe du monde du Trofeo Alfredo Binda-Comune di Cittiglio, elle prend la neuvième place. En avril, elle termine dixième de la Flèche wallonne, épreuve de coupe de monde, qui est jugée au sommet du mur de Huy.
En août, sur la Route de France, elle termine neuvième de l'étape arrivant à la Planche des Belles Filles. Lors de la difficile dernière étape, elle prend la cinquième place, ce qui lui permet d'être neuvième du classement général final. Au Tour de l'Ardèche, elle est sixième de la quatrième étape et septième sur l'étape suivante qui creuse de grands écarts. De nouveau sixième sur la dernière étape, elle finit à la cinquième place du classement général.
Fin septembre, elle prend part aux championnats du monde à Valkenburg avec la sélection canadienne. Elle termine trentième.
En 2013, elle est la leader de l'équipe sur les manches de coupe du monde et les courses par étapes sélectives. Elle a pour objectif de participer aux championnats du monde. Le stage de préparation de l'équipe a lieu au Futuroscope du 10 au 16 février.
Durant la saison, elle participe au Trofeo Alfredo Binda-Comune di Cittiglio et part en échappée dans la première ascension avec Ashleigh Moolman, Jessie Daams et Shara Gillow. Elles se font rattraper par le peloton par la suite. Début avril, elle prend part au Tour des Flandres et y chute. Elle doit abandonner : deux de ses côtes sont cassées et elle doit prendre du repos.
En mai, sur le Grand-Prix Plumelec, elle s'échappe avec sa coéquipière Emmanuelle Merlot et lui laisse la victoire finale.
La fin du mois d'août et le début du mois de septembre marque un pic de forme pour Karol-Ann en 2013. Au Trophée d'or, lors de la quatrième étape, elle est sixième à 38 secondes de la première Marianne Vos, mais quasiment de sept minutes devant le peloton. Elle est alors sixième du classement général. Elle finit septième le lendemain, une nouvelle fois échappée. Au classement général final, elle termine sixième. Quelques jours plus tard, elle participe au Grand-Prix de Plouay, épreuve de coupe du monde, et y prend l'échappée décisive. Elle termine cinquième de l'épreuve. Elle enchaine sur le Tour de l'Ardèche. Elle prend la dixième place sur la troisième étape, puis gagne la cinquième étape en battant sa compagnon d'échappée Tatiana Antoshina. Elle termine cinquième de la dernière étape, ce qui lui permet de faire troisième du classement général final.
Fin septembre, elle prend part aux championnats du monde à Florence et y prend la trente-troisième place.