Caroline er født og oppvokst i Oslo og spilte for den lokale klubben Lyn til hun var 15 år. Caroline debuterte som ving for Norge i 2011, og i 2013 var hun en del av laget som vant sølv i UEFA Women’s Euro™. Hun var blant de ti nominerte til UEFA Årets kvinnelige spiller i 2019, samt FIFA Beste topp 10. Dette viser en utbredt anerkjennelse av at Caroline er en nøkkelspiller på den internasjonale scenen.
Caroline spiller nå for FC Barcelona som vant UEFA Champions League-finalen i 2020/2021.