Urodził się w Warszawie 28 maja 1939 r. Był synem profesora Akademii Sztuk Pięknych, grafika i plakacisty Jerzego Karolaka. W roku 1958 zadebiutował w roli saksofonisty altowego w zespole Jazz Believers u boku Krzysztofa Komedy, Andrzeja Trzaskowskiego i Jana „Ptaszyna” Wróblewskiego. Zespół działał głownie w Krakowie, a po przeprowadzce do Warszawy w 1959 r. Trzaskowski założył zespół The Wreckers, w którym Karolak grał na saksofonie tenorowym. Nie poleciał z tym zespołem na słynne tournée po USA. Zastąpił go Michał Urbaniak.

Na początku lat 60. XX wieku zdecydował się na zmianę instrumentu. Na fortepianie grał w różnych formacjach: Andrzeja Kurylewicza i Jerzego „Dudusia” Matuszkiewicza, założył także własne trio. Od 1963 r. był członkiem słynnego Polish Jazz Quartet Jana „Ptaszyna” Wróblewskiego. W 1966 wyjechał do Szwecji, gdzie grał w klubach i restauracjach. Tam zwrócił uwagę na możliwości brzmieniowe zyskujących na popularności w świecie jazzu organów Hammonda model B3.

Jak sam Karolak wspominał, mógł sobie je kupić dopiero po kilku latach komercyjnego grania. Z własnym Hammondem B3 wrócił do Polski w 1973 r. wzbudzając ogromne zainteresowanie, wręcz sensację i uzasadnioną zazdrość. Przewóz tego instrumentu o łącznej wadze 180 kg nie był łatwy, także na późniejsze koncerty i nagrania. Drugim wyborem Wojciecha Karolaka był wówczas fortepian elektryczny Fender Rhodes. W roli elektrycznego pianisty możemy posłuchać go m.in. na jednej z najważniejszych polskich płyt jazzowych „Kuyaviak Goes Funky” Zbigniewa Namysłowskiego.

W tych nowych instrumentach Wojciech Karolak odkrył możliwości wyrażenia uczuć i emocji, a tym samym wzruszania słuchaczy. Potrafił oryginalnie interpretować standardy, a także kompozycje w nowoczesnym stylu, w tym swoje własne. W 1975 r. Polskie Nagrania wydały jego autorski album „Easy!”. Do studia zaprosił gwiazdy polskiego jazzu m.in.: Tomasza Stańkę, Zbigniewa Namysłowskiego, Janusza Muniaka, Tomasza Szukalskiego i kwartet wokalny NOVI Singers.

W komentarzu do tego albumu napisał: „„Moim zamiarem było zrealizowanie płyty zawierającej muzykę rozrywkową nagraną przez muzyków jazzowych. Zro­biona na luzie i przeznaczona do słuchania na luzie, może wpadać jednym uchem, wypadać drugim. A jeżeli przy oka­zji sprawi słuchaczowi trochę przyjemności – będzie można uznać, że jej funkcja została spełniona.”

Album „Easy!” należał do najpopularniejszych wówczas płyt jazzowych i kolejne wydania szybko znikały z księgarń i Empików. Również dziś możemy podziwiać kunsztowne aranżacje, swobodne podejście do tematów i wirtuozerię solistów z liderem na pierwszym planie. Ta muzyka po prostu nie zestarzała się. Również w 1974 r. wziął udział w nagraniu albumu Michała Urbaniaka „Atma” wydanego przez amerykańską Columbię Records.

W latach 80. założył trio Time Killers, a dokumentem działalności Wojciecha Karolaka, Tomasza Szukalskiego i Czesława „Małego” Bartkowskiego był album „Time Killers” wydany w 1985 r. przez wytwórnię Międzynarodowej Federacji Jazzowej - Helicon Records. Album został uznany przez krytyków za jazzowe wydawnictwo dekady doskonale wpisując się w światowy nurt muzyki fusion. Karolak grał tu nie tylko na organach Hammonda B3, ale i na syntezatorach. To niezwykle energetyczna muzyka trzech wybitnych postaci polskiego jazzu.

W 1988 r. do studia zaprosił go Grzegorz Ciechowski, by towarzyszył mu podczas sesji Obywatela G.C. i jego płyty „Tak! Tak!”. W 1995 r. wziął udział w nagraniu eklektycznego albumu „Tribute to Eric Clapton”. Nagrał kilka świetnych płyt z gitarzystą Jarosławem Śmietaną: „Ballads and Other Songs” (1993), „Phone Consultations”, „Songs and Other Ballds” (1997), „What’s Going On” (2006), „Revolution” (2008). W balladowym nastroju utrzymana jest płyta "In A Sentimental Mood In The Studio (2018) z perkusistą Adamem Czerwińskim.

Wojciech Karolak napisał muzykę do kilku filmów, w tym do „Konopielki” (1981) w reż. Witolda Leszczyńskiego. Komponował muzykę do tekstów swojej żony Marii Czubaszek, z których największą popularnością cieszyły się: „Każdy as bierze raz”, „Miłość jest jak niedziela” i „Wyszłam za mąż - zaraz wracam”.

W 2016 r. otrzymał Polską Nagrodę Filmową „Orła” za muzykę do filmu „Ekscentrycy, czyli po słonecznej stronie ulicy”.