В 2005 году, Каролина Банг начала свою профессиональную карьеру, работая в театре. В течение 2007 и 2008 годов, она снялась в нескольких короткометражных фильмах, а затем в период с 2008 по 2009 годы в телесериале «Pluto B.R.B. Nero» Алекса де ла Иглесиа, где сыграла роль андроида Лорны. В то же время, она снималась в популярных сериалах «Люди Пако» и «Los exitosos Pells».
В 2010 году актриса сыграла роль в фильме «Печальная баллада для трубы» Алекса де ла Иглесиа. Так как она играла воздушную гимнастку, её роль потребовала серьёзной физической подготовки. Каролина в конечном итоге была номинирована на «XXV премию Гойя» (2011 год) в номинации «Лучший женский актёрский дебют».
В 2011 году Банг снялась с Антонио Ресинесем и Марией Барранко в фильме «Кинжал Распутина», а также была приглашена в качестве гостя в телесериал «Аида». Каролина также подтвердила, что будет играть главную роль в новом сезоне сериала канала Telecinco — «Земля волков». В том же 2011 году снялась в фильме «Последняя искра жизни».
В 2013 году сыграла роль Евы, молодой ведьмы в комедии «Ведьмы из Сугаррамурди».
В июне 2014 года Каролина вышла замуж за режиссёра Алекса де ла Иглесия (род. 1965).