Carola Hannusch studierte Theater-, Film- und Fernsehwissenschaft, Germanistik und Anglistik in Bochum. Sie war zwei Spielzeiten lang Schauspieldramaturgin an der Landesbühne Niedersachsen Nord in Wilhelmshaven und wechselte 2002 in gleicher Funktion ans Hessische Staatstheater Wiesbaden. Dort war sie seit der Spielzeit 2007/08 zudem Mitglied der Schauspielleitung. Mit Beginn der Intendanz von Christian Tombeil ist Carola Hannusch Dramaturgin und Mitglied der künstlerischen Leitung am Schauspiel Essen.
Von 2014 bis 2020 unterrichtete sie Theatergeschichte an der Folkwang Universität der Künste in Essen. 2019 und 2021 war sie Mitglied der Auswahljury der „Woche junger Schauspielerinnen und Schauspieler“ der Deutschen Akademie der Darstellenden Künste in Bensheim.