Karahan, 6 Ekim 1984 tarihinde Ankara'da dünyaya geldi ancak aslen anne tarafından Arnavut kökenlidir. Tam adı Vildan Pelin Karahan'dır. İlkokulu Arı Koleji’nde okudu. Ortaokulun bir bölümünü Ankara Gaziosmanpaşa İlköğretim Okulu’nda ve Ödemiş İlköğretim Okulu’nda tamamladı. Aynı yıl Polis Koleji'ni kazandı. Ardından Polis Kolejini bırakıp Ankara Sokullu Mehmet Paşa Lisesi’ne devam etti ve mezun oldu. Anadolu Üniversitesi Turizm İşletme’yi tamamladı.
Pelin Karahan, İstanbul’a çalışmak için geldiğinde ek iş olarak bir ajansa başvurdu. Bu ajans aracılığıyla Çağan Irmak ile reklam filmi çekti. Daha sonra Kavak Yelleri dizisinin seçmelerine katıldı ve Aslı rolüne seçildi. Muhteşem Yüzyıl adlı dizide Mihrimah Sultan'ı canlandırdı. TRT Okul'da 'Bir Evde' adlı hayvan bakımı programını sundu. Show TV'de 'Pelin Karahan ile Nefis Tarifler' adlı yemek programını sundu.
Başarılı oyuncu, Ekim 2011 yılında pilates eğitmeni Erdinç Bekiroğlu ile Barselona'da evlendi. Bekiroğlu'ndan 2013 yılı Kasım ayında boşandı. 24 Haziran 2014'te iş adamı Bedri Güntay ile Adile Sultan Sarayı'nda evlendi. Bu evlilikten iki çocuğu oldu. Oyuncu 1.60 boyundadır.