Née dans une grande famille d’artistes, Caroline Casadesus commence par des études d’histoire avant de se tourner vers le chant, qu’elle perfectionne aujourd’hui
auprès d’Yva Barthélémy. Accompagnée au piano par Bruno Rigutto, elle chante Brahms, Schumann, Mahler, Poulenc, Chausson, Mozart, Verdi, Wagner, Puccini, Ropartz... Elle se produit en Europe, en Russie, aux États-Unis et ajoute à son répertoire les Vier letzte Lieder de Strauss, les Wesendonck lieder de Wagner, les Bachianas Brasileiras de Villa Lobos ainsi que les oratorios de Mozart, Verdi, Brahms, Saint-Saëns, qu’elle chante avec différents orchestres - notamment sous la direction de Martin Baral – ainsi que des créations contemporaines.

Au cours de l’année 2000, elle obtient le rôle titre dans “La Traviata” de Verdi en Italie. Elle se produit régulièrement en concert avec Didier Lockwood et dans le spectacle “Omkara”, production avec laquelle elle part en tournée en France et à l’étranger.

Au théâtre, elle incarne “Euridice” de Gluck et crée le rôle titre de “la Petite Sirène” de Dominique Probst enregistré et diffusé sur France 3.

En 2004 son disque Hypnoses (mélodies symphoniques de Didier Lockwood) sort chez Universal. Aux côtés de Didier Lockwood elle crée en 2005 Le Jazz et la Diva, nommé aux victoires de la Musique en 2006, Molière du spectacle musical 2006. En 2008 elle reçoit le prix de l’Académie du Disque Lyrique, pour son disque Le Jazz et la Diva opus 1, et enregistre l’opus 2 l’année suivante.

Depuis 2011 elle se produit régulièrement, en France et dans le monde, en trio avec ses deux fils, jeunes virtuoses du jazz français, David Enhco (trompettiste) et Thomas Enhco (pianiste), dans un répertoire jubilatoire allant de la musique classique au jazz.

En 2012, pour le cinquantième anniversaire de la mort de Cocteau et de Poulenc, elle chante La Voix Humaine avec l’Orchestre National de Lille sous la direction de son père Jean-Claude Casadesus, puis dans sa version piano/voix en tournée en France avec Jean-Christophe Rigaud, dans une mise en scène de Juliette Mailhé.