Писательница и сценаристка родом из штата Массачусетс, США. После получения университетского диплома работала репортером. Как автор известна в первую очередь серией книг «Ты» — об обаятельном убийце, работающем в книжном магазине.
Дебютный роман Кэролайн Кепнес «Ты» был опубликован в 2014 году. Мрачная атмосфера этого триллера была обусловлена проблемами в личной жизни самой писательницы. Роман, в котором романтичный главный герой по имени Джо оказывается маньяком, стал бестселлером и был переведен на 19 языков.
Спустя два года вышло продолжение под названием Hidden Bodies («Спрятанные тела»; в русскоязычном издании — «Новая Ты»), в котором Джо влюбляется в очередную девушку. В 2021 году Кэролайн Кепнес написала еще один сиквел.
По мотивам серии книг «Ты» Netflix выпустил пять сезонов одноименного сериала.