Ancien élève de l'Ecole Normale Supérieure de Fontenay / Saint-Cloud (1992-1998), titulaire de l'agrégation externe d'espagnol (1995) et d'un doctorat ès-lettres soutenu à l'Université Paris 3 - Sorbonne Nouvelle (2000), Karim Benmiloud est spécialiste de littérature latino-américaine contemporaine (XX^e-XXI^e siècles), en particulier mexicaine.

Après avoir été chargé de cours à l'Université Paris 8 - Saint Denis et à l'Ecole Polytechnique, allocataire-moniteur à l'Université de Rennes 2 (1998-2001), maître de conférences à l'Université Bordeaux-Montaigne (2001-2007), il a été nommé Professeur des Universités à l'Université Paul Valéry - Montpellier 3 en 2008. Il y a exercé les fonctions de Vice-doyen de l'UFR de Langues (2009-2011), directeur du département d'espagnol et de catalan (2011-2013), membre de la Commission du Patrimoine (2012-2016) et de la Commission des Finances (2016-2019). Il a également été vice-président du capes interne d'espagnol (2010), président de l'agrégation interne d'espagnol (2010-2014) et vice-président de la Société des Hispanistes Français (2014-2018).

Membre junior de l'Institut universitaire de France (IUF 2011-2016), il a publié une centaine d'articles et une dizaine d'ouvrages scientifiques sur la littérature latino-américaine.