Karol Bielecki występuje na pozycji lewego rozgrywającego w reprezentacji Polski oraz Vive Tauron Kielcach. Ze swoim klubem w sezonie 2015/2016 wywalczył puchar Ligi Mistrzów. Razem z kadrą narodową zdobywał srebrny i dwa razy brązowy medal mistrzostw świata (2007, 2009 i 2015). 11 czerwca 2010 roku, podczas towarzyskiego starcia reprezentacji Polski z Chorwacją nabawił się poważnego urazu oka. W jego wyniku stracił ten narząd, ale nie poddał się i wrócił do profesjonalnego sportu. Dysponuje piekielnie mocnym rzutem z dystansu.