Caroline Anglade s’inscrit à plusieurs cours de théâtre et, après un passage rapide au Cours Florent, elle est engagée pour jouer Clarisse dans Mais n’te promène donc pas toute nue de Georges Feydeau. Elle enchaîne une dizaine de pièces classiques avant de se faire remarquer sur le grand écran en 2013 dans Joséphine d’Agnès Obadia, et varie ensuite les rôles au cinéma et à la télévision. Depuis Tout le monde debout, réalisé par Franck Dubosc en 2017, elle enchaîne les films : La grande classe de Rémy Four et Julien War (2018), Divorce Club de Michaël Youn (2020), Tout simplement noir de Jean-Pascal Zadi (2020), Maestro(s) de Bruno Chiche (2022), Plancha d’Éric Lavaine (2022), 38°5 quai des Orfèvres de Benjamin Lehrer (2023) et Petit Jésus de Julien Rigoulot (2023), entre autres.
Après une saison au Théâtre de l’Œuvre dans L’Effet miroir de Léonore Confino, on découvre Caroline dans la série Factice de Julie Rohart, qui lui offre encore un autre registre. Caroline est actuellement à l’affiche du film Sur la route de papa de Nabil Aitakkaouali et d’Olivier Dacourt, et sera prochainement dans la série Le parfum du bonheur de Baya Kasmi sur France 2, dans l’unitaire L’étrange Noël des bergers au côté de Francois-Xavier Demaison et dans la série Deadline d’Erwan Marinopoulos sur OCS.
Parallèlement, la comédienne est également active dans le doublage et est notamment la voix française régulière de l’actrice américaine Megan Fox.