13 Mart 1971 tarihinde Kayseri’de doğdu. Lisedeyken okulun tiyatro kolunda aktif olarak bulundu. Liselerarası tiyatro festivalinde “en iyi oyuncu” ödülünü aldı. 1991 yılında “Müjdat Gezen Sanat Merkezi”nde tiyatro eğitimine başladı, 1995 yılında mezun oldu. Profesyonel olarak dizi, tiyatro, sinema ve reklam filmlerinde oynadı.

1994 yılında ilk dizi deneyimini Perran Kutman ile Erdal Özyağcılar’ın başrolde oynadığı Şehnaz Tango dizisi ile yaptı. Devam eden yıllarda Yedi Tepe İstanbul, Yarım Elma, Hayat Bilgisi, Aşkım Aşkım, Gönülçelen, İstanbulun Altınları, 20 Dakika, Avrupa Avrupa, Roman Havası, Hayati ve Diğerleri, Gençliğim Eyvah dizilerinde rol aldı.
Karacaoğlu ayrıca; beğeniyle izlenen Kahpe Bizans, İnşaat, Dünyayı Kurtaran Adamın Oğlu, Osmanlı Cumhuriyeti, Yaşamak Güzel Şey, Cingöz Recai: Bir Efsanenin Dönüşü, Ailecek Şaşkınız sinema filmlerinde rol aldı.

Günay Karacaoğlu 2009 yılında sırasıyla Muhsin Ertuğrul Tiyatro Ödülleri, “Komedi dalında en iyi oyuncu ödülü”, Sadri Alışık Tiyatro Ödülleri” Komedi dalında en iyi oyuncu ödülü”, Afife Jale Tiyatro Ödülleri”Komedi dalında en iyi oyuncu ödülü” ne layık görüldü. Basit Bir Ev Kazası, Aşk Ölsün, Don Kişot’um Ben tiyatro oyunları ile birlikte dizi, sinema ve tiyatro hayatına devam etmektedir.