Мать Каролины работала психологом и рассталась с супругом, когда девочке исполнилось два года.
Выросла в компании пяти сводных братьев и сестер.
Окончила школу Вальдорф и Академию драматического искусства Ernst Busch.
В 2009 году Херфурт как самой многообещающей дебютантке вручили премию Bayerischer Filmpreis, ежегодно присуждаемую правительством Баварии за выдающиеся достижения в киноискусстве, а также приз Общества немецких кинокритиков в категории «Лучшая актриса».
