Село образовано выходцами села Мечетка в конце 30-х годов XIX в. Большинство жителей села были безграмотными. При церкви в селе существовала церковно-приходская 3-х летняя школа. Обучение велось на дому (снимали хату) учили закону божьему, счету и письму. В 1908 году у плотины, в центре села было построено первое здание школы. На экзамены возили детей в село Мечетку после 1-2 классов. Здание школы вскоре сгорело.  

    В 1930 году было построено здание Карайчевской 7-ей школы. В его строительстве принимали участие все жители села. В 1986 году было построено современное здание школы.

   В 1962 году школа из семилетней была преобразована в Карайчевскую восьмилетнюю школу, в 1989 году - в неполную среднюю школу, в 1995 году из неполной средней школы - в Карайчевскую школу основного общего образования. В 2002 году школа переименована в МОУ Карайчевская основная общеобразовательная школа Бутурлиновского района, в 2006 году в МОУ Карайчевская основная общеобразовательная школа Бутурлиновского муниципального района, с 2012 года в МКОУ Карайчевская основная общеобразовательная школа Бутурлиновского муниципального района. 

    С 15 декабря 2014 года в школе открыт детский сад «Семицветик» на 26 мест, который является ее структурным подразделением.