Фамилия Карагачева — женская форма фамилии Карагачев, и её происхождение упирается в прозвище или именование, связанное с тюркскими языками. Основа «карагач» — это название дерева, известного в южных регионах как вид вяза. В тюркских языках «кара» означает «чёрный», а «агач» — «дерево», то есть «чёрное дерево». Прозвище Карагач могли дать человеку, жившему у заметного дерева этой породы, или же так могли назвать смуглого, темноволосого мужчину, используя метафору «черный, как карагач».

Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного с суффиксом -ев: Карагачев — буквально «сын Карагача». Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ, особенно если прозвище заканчивалось на мягкий согласный или шипящий (в данном случае на «ч»). Интересно, что в некоторых тюркских языках «карагач» могло быть не только названием дерева, но и личным именем: у башкир, татар, казахов встречается имя Карагач, которое давали мальчикам с пожеланием быть стойким, как вяз.

Географически фамилия Карагачев (и Карагачева) чаще всего встречается в Поволжье, на Урале и в Западной Сибири — в регионах, где издавна жили татары, башкиры и другие тюркские народы, тесно контактировавшие с русским населением. Носители фамилии могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми. Есть версия, что в отдельных случаях фамилия могла возникнуть от топонима Карагач — так называются несколько сёл и рек в Башкортостане и Татарстане. Тогда предок получил фамилию по месту жительства: «из Карагача». Но это менее вероятно, чем прозвищное происхождение, так как суффикс -ев в таких случаях обычно указывает на отчество, а не на географию.

В написании фамилии стоит обратить внимание на ударение: в большинстве говоров оно падает на последний слог — Карагачева́, хотя в литературном произношении возможен вариант Карага́чева. Разница не принципиальна, но может указывать на местный говор.