Caroline Anglade, née à Châlons-en-Champagne, passe sa jeunesse à Paris. Elle s’inscrit au cours Florent et commence à travailler comme actrice dans la publicité mais joue aussi au théâtre et, notamment, en 2011, dans la pièce Les Bonobos de Laurent Baffie au Théâtre du Palais-Royal. En 10 ans, elle joue dans une vingtaine de pièces. En 2015 à 2016, elle joue dans la pièce de théâtre Sans filtre de Laurent Baffie. À la télévision, elle commence, en 2009, par des rôles secondaires dans des séries telles que Père et Maire, Section de recherches ou encore Scènes de ménages. Le cinéma fait appel à elle, pour la première fois, pour On ne choisit pas sa famille de Christian Clavier, en 2011. Elle est, ensuite, remarquée dans Joséphine d’Agnès Obadia, en 2013, où elle interprète Alexandra, la directrice des ressources humaines. Elle varie ensuite les rôles, au cinéma et à la télévision. Entre 2016 et 2018, elle joue le rôle d’Irène Lebowitz dans la série Lebowitz contre Lebowitz aux côtés de Clémentine Célarié. En 2019, elle joue dans le film Netflix, La Grande Classe. Parallèlement, elle est également active dans le doublage et est notamment la voix française régulière de l’actrice américaine Megan Fox.