Erste Erfahrungen bei internationalen Meisterschaften sammelte Tharushi Karunarathna im Jahr 2021, als sie bei den U20-Weltmeisterschaften in Nairobi mit 2:17,82 min im Halbfinale im 800-Meter-Lauf ausschied. Zudem belegte sie mit der sri-lankischen Mixed-Staffel über 4-mal 400 Meter in 3:26,39 min den siebten Platz. Im Jahr darauf schied sie bei den U20-Weltmeisterschaften in Cali mit 54,86 s im Semifinale im 400-Meter-Lauf aus und 2023 gewann sie bei den U20-Asienmeisterschaften in Yecheon in 2:05,64 min die Goldmedaille über 800 Meter und sicherte sich in 53,71 s die Silbermedaille über 400 Meter. Zudem siegte sie in 3:25,41 min in der Mixed-Staffel und stellte damit einen neuen Landesrekord auf. Anschließend siegte sie in 2:00,66 min über 800 Meter bei den Asienmeisterschaften in Bangkok und stellte damit einen neuen Meisterschafts- und Landesrekord auf. Zudem gewann sie mit der Frauenstaffel in 3:33,27 min gemeinsam mit Nadeesha Ramanayake, Lakshima Mendis und Harshani Fernando die Silbermedaille hinter dem vietnamesischen Team und auch in der Mixed-Staffel gewann sie in 3:15,41 min gemeinsam mit Aruna Dharshana, Kalinga Kumarage und Nadeesha Ramanayake die Silbermedaille hinter Indien. Im Oktober wurde sie bei den Asienspielen in der Mixed-Staffel disqualifiziert und siegte in 2:03,20 min über 800 Meter. Zudem gewann sie mit der Frauenstaffel in 3:30,88 min gemeinsam mit Nadeesha Ramanayake, Jayeshi Uththara und Lakshima Mendis die Bronzemedaille hinter den Teams aus Bahrain und Indien.
2022 wurde Karunarathna sri-lankische Meisterin im 400-Meter-Lauf.
Persönliche Bestleistungen
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- 400 Meter: 53,41 s, 21. März 2023 in Diyagama
- 800 Meter: 2:00,66 min, 16. Juli 2023 in Bangkok (sri-lankischer Rekord)