Clara Mills-Karzel absolvierte ihre Ausbildung und Diplomprüfung zur Musicaldarstellerin an der Performing Academy in Wien.
Während der Ausbildung spielte sie u. a. in High School Musical, Aladdin, Alice im Wunderland und in der Kino-Neuverfilmung Im weißen Rössl – Wehe Du singst!
Danach wirkte sie in den Revuen Es träumte der Leo von Montevideo und Sing, Baby, sing! mit sowie in den Produktionen Die spinnen, die Römer! (Volksoper Wien), Non(n)sens (Theater Center Forum), The Who’s Tommy und Grand Hotel (Landestheater Linz) sowie Io senza te (Theater 11, Zürich). Zuletzt war sie zu sehen in Ich war noch niemals in New York (Theater an der Elbe, Hamburg) sowie im Musical Flashdance (2EntertainGermany) auf Deutschland-/Österreich-Tour. Ab April 2019 spielte sie in The Band als Walk-in für Rachel, Young Heather, Young Debbie im Theater des Westens Berlin. Ab Herbst 2020 hatte Clara Mills-Karzel ein Engagement an der neuen Stage Flora in Hamburg und am Theater des Westens in Berlin im ABBA-Musical Mamma Mia! als Erstbesetzung Ali. Am Stadttheater Fürth war sie in der Uraufführung von Knockin’ On Heaven’s Door unter der Regie von Gil Mehmert zu erleben, im Theater St. Gallen verkörperte sie in der Uraufführung von Lady Bess die Katharina von Aragon. Im Sommer 2022 führte sie das Schweizer Erfolgsmusical Io senza te zu den Thunerseespielen. Mit Catch Me If You Can debütierte sie bei den Domfestspielen in Magdeburg. Am Salzburger Landestheater spielte sie in Singin’ in the Rain im Ensemble sowie für einige Vorstellungen die Kathy Selden, bevor sie die Rolle der Bianca in Kiss Me, Kate an das Landestheater Coburg führte. Bei den Bad Hersfelder Festspielen übernahm sie die Val in einer Neuinszenierung von A Chorus Line.
An der Oper Graz singt Clara Mills-Karzel 2025/26 in der Neuproduktion von On the Town Hildy Esterhazy.