Caroline Roth studierte von 1999 bis 2006 Kirchenmusik in Würzburg und Frankfurt/Main, u. a. bei Martin Lücker, Gerd Wachowski, Jörg Straube und Prof. Winfried Toll. Parallel zum Kirchenmusikstudium absolvierte sie das Magisterstudium in den Fächern Musikwissenschaft, Musikpädagogik und Kath. Theologie und nahm an diversen Meisterkursen für Chorleitung und Orgel teil. Schon während ihrer Studienzeit fungierte sie bei zahlreichen Editionen geistlicher und weltlicher Musik als Herausgeberin und leitete eine Reihe von Kinder- und Erwachsenenchören.
Von 2006 bis 2012 arbeitete sie als Lektorin im Musikverlag Dr. J. Butz, Bonn. Daran anschließend war sie bis 2017 Kantorin der Pfarrei St. Maria Magdalena und Christi Auferstehung in Bonn und baute dort die Kinder- und Jugendchorarbeit systemisch auf. In dieser Zeit wirkte sie auch als Chorleiterin in diversen Projekten mit, u. a. mit dem Beethoven-Haus Bonn.
Konzerte – als Solistin oder Ensemblespielerin – führten sie über Deutschland hinaus u.a. nach Italien und Großbritannien. Zahlreiche Vorträge und CD-Einspielungen ergänzen ihr umfangreiches kirchenmusikalisches Wirken ebenso wie ihre Tätigkeit als Dozentin am Bischöflichen Kirchenmusikseminar in Würzburg oder am Erzbischöflichen Kirchenmusikseminar in Köln.
Seit November 2017 hat Caroline Roth die Stelle der Stifts- und Stadtkantorin an der Stiftsbasilika St. Peter und Alexander in Aschaffenburg inne und leitet die Stiftschorknaben und -mädchen, den Jugendchor, den Kammerchor sowie die schola cantorum. Die Koordination der Kirchenmusik in der Innenstadt zählt ebenso wie die Ausbildung von Orgelschülern in Theorie und Praxis zu ihren Aufgaben. Von Oktober 2019 bis April 2022 bekleidete sie zusätzlich übergangsweise das Amt der Regionalkantorin für den bayerischen Untermain.
