Một nhóm phẫu thuật do bác sĩ phẫu thuật tim mạch Stuart W. Jamieson từ UCSD dẫn đầu đã tiến hành phẫu thuật bằng cách mở ngực và tim của Karen rồi sau đó khâu chiếc lỗ giữa hai tâm nhĩ nhằm đóng nó lại.[8] Tuy có một số thay đổi về cấu trúc giữa thành ngực của Karen và của con người, nhưng khi ê kíp mổ vào bên trong khoang ngực, họ cảm thấy quen thuộc một cách kỳ lạ. Toàn bộ quy trình có sự tham gia hợp tác của một số bác sĩ phẫu thuật, y tá, bác sĩ gây mê, kỹ thuật viên y tế, bác sĩ thú y cùng người coi sóc vườn thú. Cuộc phẫu thuật kéo dài bảy tiếng đồng hồ. Bác sĩ Jamieson hồ hởi kể lại: "Nếu Karen là con người, tôi sẽ nói với bố mẹ của nó rằng mọi thứ đều ổn, và tiên lượng của nó rất tuyệt vời".[3] Sau cuộc phẫu thuật, Karen trở thành con đười ươi đầu tiên được phẫu thuật tim hở.[2][9]

Sau ca phẫu thuật, các bác sĩ dặn dò phải phối hợp chăm sóc Karen một cách cẩn thận. Có hơn 100 tình nguyện viên sau đó đã tham gia vào công việc này.[10] Mặc dù bị biến chứng ở phổi, nhưng nó đã vượt qua thành công[6] và sống khỏe mạnh để có mặt trên tiêu đề nhiều tờ báo, nhận được nhiều tấm thiệp chúc mừng từ khắp mọi nơi trên thế giới.[2][11]