Während ihres Schauspielstudiums an der Hochschule für Musik und Theater Rostock spielte sie am Mecklenburgischen Staatstheater Schwerin, am Volkstheater Rostock und am Staatsschauspiel Dresden, wo sie von 2005 bis 2009 festes Ensemblemitglied war. 

In Dresden arbeitete sie mit den Regisseuren Walter Meierjohann, Holk Freytag und in mehreren Produktionen mit Paolo Magelli zusammen, mit dem sie u.a. die Süße in Albees "Wer hat Angst vor Virginia Woolf" erarbeitete. Des Weiteren war sie als Puck in Shakespeares Ein Sommernachtstraum (Regie: Kay Voges) und als Lady Milford in Constanze Kreuschs Inszenierung von Schillers Kabale und Liebe zu sehen. Am Hans Otto Theater Potsdam gastierte sie für die Titelrolle in Strindbergs Fräulein Julie (Regie: Ingo Berk). 

Seit Sommer 2010 ist Caroline Hanke festes Ensemblemitglied am Schauspiel Dortmund.

Stand: 2010