Obtuvo su A.B. en Historia del Arte y su A.M. en Literatura Española por el Smith College (1960 y 1963 respectivamente), se doctoró por la Universidad de Wisconsin-Madison en 1975 con una tesis sobre Leopoldo Alas, Clarín. Miembro desde 1969 del Departamento de Lenguas y Literaturas Modernas del Brooklyn College de la Universidad Municipal de Nueva York, se incorporó en 1983 a la facultad del Programa de Doctorado de dicha universidad. En junio de 1999 contrajo matrimonio con el escritor Francisco Ayala, obtuvo la doble nacionalidad española y estadounidense, y adoptó legalmente como segundo apellido De Ayala. Desde su jubilación de la enseñanza, en 2000, Richmond reside en Madrid, donde dedica su tiempo a la investigación, a la escritura y a la Fundación Francisco Ayala (con sede en Granada),^[3]​ de la que es presidenta de honor y directora académica. Desde 2016 es miembro correspondiente de la Real Academia Española por Estados Unidos.^[4]​ En 2017 fue distinguida con el título de Hija Adoptiva de la Ciudad de Granada.^[5]​ En 2018 obtuvo el premio Manuel Alvar de Estudios Humanísticos por su ensayo Días felices. Aproximaciones a 'El jardín de las delicias' de Francisco Ayala.^[6]​

La obra crítica de Carolyn Richmond se ha centrado en la narrativa de tres autores españoles: Leopoldo Alas, Ramón Gómez de la Serna y Francisco Ayala. A Clarín dedicó su tesis doctoral en 1975, un estudio sobre Su único hijo, la segunda y última novela del autor ovetense, de cuya edición en la colección Austral (Espasa-Calpe) se haría cargo en 1979.^[7]​ Además de una treintena de artículos sobre Clarín en revistas académicas y monografías, Richmond publicó la antología de narrativa breve Treinta relatos (Espasa-Calpe, 1995),^[8]​ antes de abordar la edición de sus Cuentos completos en dos volúmenes (Alfaguara, 2000).^[9]​

La primera publicación de Richmond sobre Gómez de la Serna fue la edición y estudio crítico de La Quinta de Palmyra (Espasa-Calpe, 1982).^[10]​ A este volumen le seguirían varios artículos sobre la producción literaria ramoniana y la edición en la colección Letras Hispánicas de la novela El secreto del Acueducto (Cátedra, 1986).^[11]​

El autor al que Richmond ha dedicado su mayor producción crítica ha sido Francisco Ayala. Además de numerosos estudios y artículos, ha realizado varias ediciones de su obra: El jardín de las delicias y El tiempo y yo (Espasa-Calpe, 1978),^[12]​ Historia de macacos (Castalia, 1995)^[13]​ y Los usurpadores (Cátedra, 1992).^[14]​ Su antología De toda la vida. Relatos escogidos (Tusquets, 2006)^[15]​ fue publicada con ocasión del centenario del autor. Es editora de las Obras completas de Francisco Ayala publicadas por Galaxia Gutenberg-Círculo de Lectores (7 volúmenes, 2007-2014), además de autora del prólogo al volumen dedicado a la narrativa.^[16]​

• Prólogo de Ayala, Francisco, El jardín de las delicias. El tiempo y yo, Madrid: Espasa-Calpe, 1977.
• Edición, introducción y notas de Alas, Leopoldo, Su único hijo, Madrid: Espasa-Calpe, 1979.
• Edición y estudio crítico de Gómez de la Serna, Ramón, La Quinta de Palmyra, Madrid: Espasa-Calpe, 1982.
• Un análisis de la novela 'Las guerras de nuestros antepasados' de Miguel Delibes, Barcelona: Destino, 1982.
• «Su único hijo», en Iris M. Zavala (ed.), Romanticismo y Realismo (Historia y Crítica de la Literatura española, 5), Barcelona: Crítica, 1982.
• «El problema de la creación literaria en la novela de Ramón», en Víctor G. de la Concha (ed.), Época contemporánea: 1914-1939 (Historia y Crítica de la Literatura Española, 7), Barcelona: Crítica, 1984.
• Edición, introducción y notas de Gómez de la Serna, Ramón, El secreto del Acueducto, Madrid: Cátedra, 1986.
• Edición, introducción y notas de Ayala, Francisco, Los usurpadores, Madrid: Cátedra, 1992.
• Edición, introducción y notas de Ayala, Francisco, Historia de macacos, Madrid: Castalia, 1995.
• Selección y edición de Alas, Leopoldo, Treinta relatos, Madrid: Espasa-Calpe, 1995.
• «Clarín, proyectos novelescos y relatos cortos», en Víctor García de la Concha (ed.), Historia de la Literatura Española. Siglo XIX (II), Madrid: Espasa, 1998.
• Edición de Alas, Leopoldo, Cuentos completos (dos volúmenes), Madrid: Alfaguara, 2000.
• «Aproximaciones a la narrativa breve de Clarín», en Alas, Leopoldo, Obras completas. Volumen III. Narrativa breve, Oviedo: Nobel, 2003.
• Selección, edición y epílogo de Ayala, Francisco, De toda la vida. Relatos escogidos, Barcelona: Tusquets, 2006.
• Edición de Ayala, Francisco, Obras completas (7 volúmenes), Barcelona: Círculo de Lectores / Galaxia Gutenberg, 2007-2014.
• La clave de 'Y va de cuento' de Ayala, Granada: Universidad de Granada / Fundación Francisco Ayala, 2011.
• «Hacia un "ars poetica" particular: de "La noche de Montiel" a "Los usurpadores"», en Ayala, Francisco, La noche de Montiel, Granada: Universidad de Granada / Fundación Francisco Ayala, 2011.
• Días felices. Aproximaciones a 'El jardín de las delicias' de Francisco Ayala, Sevilla: Fundación José Manuel Lara, 2018.
• Estudio introductorio a Ayala, Francisco, La invención del 'Quijote'. Indagaciones e invenciones cervantinas, Madrid: Pigmalión, 2020.

• Semblanza de Carolyn Richmond en la web de la Real Academia Española
• Perfil de Carolyn Richmond en la web del Grupo Planeta
• Patronato de la Fundación Francisco Ayala Archivado el 28 de abril de 2017 en Wayback Machine.
• Registros bibliográficos de Carolyn Richmond en Dialnet