Bereitet den Brownie-Mix gemäß den Anweisungen auf der Verpackung zu, bis ein glatter Teig entsteht. Fettet eine 23 cm große Springform ein und gießt die Hälfte des Brownie-Teigs hinein. Backt den Boden im vorgeheizten Ofen bei 175 °C für 20 Minuten, bis er fest ist, aber noch leicht feucht in der Mitte.

In einer großen Schüssel den weich gewordenen Frischkäse mit Zucker glatt rühren. Fügt die Eier nacheinander hinzu und mixt gut nach jedem Ei. Rührt dann Vanilleextrakt, Sauerrahm und das Mehl kurz unter, bis alles gut vermischt ist, aber darauf achten, nicht zu übermixen, um Risse im späteren Kuchen zu vermeiden.

Gießt die Käsekuchenfüllung gleichmäßig über die leicht abgekühlte Browniebasis. Nehmt den restlichen Brownie-Teig und gebt ihn in Klecksen auf die Käsekuchenfüllung. Verwendet ein Messer, um vorsichtig durch die Füllung zu ziehen und ein marmoriertes Muster zu erzeugen.

Setzt die Springform zurück in den Ofen und backt den Karamell Brownie Käsekuchen für 55 bis 65 Minuten. Der Kuchen sollte in der Mitte leicht wackelig sein, aber die Ränder fest. Lasst ihn nach dem Backen für eine Stunde bei Raumtemperatur abkühlen, bevor ihr ihn für mindestens vier Stunden in den Kühlschrank stellt.

Vor dem Servieren drapiert eine großzügige Menge Karamellsauce über den gekühlten Käsekuchen und streut die Schokoladenstückchen darüber.