Connue pour avoir chanté l'inénarrable tube: C'est la ouate (dont elle co-signait aussi le texte), Caroline Loeb n'a pas cessé d'être là où on ne l'attendait pas.

Quelques passages à la radio (Radio Caroline sur RTL2, Rien à cirer sur France Inter, Bon Chic Chroniques (édité depuis au Seuil, dans la collection Point Virgule) sur Radio Nova, et à la télé.

Elle se découvre au fil des années une passion grandissante pour la mise en scène. Elle met en scène Michel Hermon Michel Hermon chante Piaf aux Bouffes du Nord, Le Voyage d'Hiver de Schubert au Théâtre de la Colline, Thank you Satan au Théâtre de la Ville-Abesses, Dietrich Hôtel créé pour New York, puis repris avec succès à Paris.

En 1999 elle propose à Judith Magre un texte qu'elle a découvert et dont elle est tombée amoureuse : Shirley. Elles le créent en Avignon la même année; Caroline en signe l'adaptation et la mise en scène. Ce spectacle connaît un énorme succès, autant public que critique. Il est repris au Théâtre du Rond Point des Champs-Élysées, triomphe en tournée, puis est repris une nouvelle fois au Théâtre La Bruyère à Paris. Il sera récompensé en 2000 par un Molière de la Meilleure Comédienne à Judith Magre.

Elle met en scène divers groupes et chanteurs tels que les Weepers Circus, Haydée Alba qui chante du tango à l'Amphithéâtre de l'Opéra Bastille, ainsi que Lio, dans Lio chante Prévert en Décembre 2001 au Théâtre de Ménilmontant, puis en tournée en France et en Belgique.

Par ailleurs, Caroline a remonté Shirley dans le Petit Théâtre de l'Opéra de Liège avec Lucienne Troka et a sorti aux Editions Espaces 34, l'adaptation qu'elle a faite du texte de Shirley Goldfarb.

A La Boule Noire à Paris, elle a présenté le spectacle du groupe Lilicub, à l’occasion de la sortie de son nouvel album, Zoom

En 2003, elle crée le spectacle Loin de Paname... dans lequel Victor Lazlo chante le répertoire de Fréhel, Damia, Joséphine Baker, avec des musiciens cubains au Théâtre de Ménilmontant.

En 2004, d’autres spectacles : Les chants de la terre, le répertoire des chansons populaires italiennes, Les Orientales, un hommage au Music-hall algérien des années 50 au théâtre de Mogador.

Elle dirige le nouveau spectacle de ses amis Les Weepers Circus la monstrueuse parade en Octobre 2005, puis Extase dans lequel Isabelle Thomas accompagnée de Tomaz Tobing chante Reynaldo Hahn, Fauré, Poulenc, Duparc… pour le Festival Saint-Germain des Près.

Au Festival d’Avignon 2006, elle crée Les bijoux spectacle vénéneux et élégant autour des Fleurs du mal de Baudelaire mis en musique par Léo Ferré, avec Sophie Balabanian et Clara Girard. En 2007, elle met en scène et joue Les Monologues du Vagin d'Eve Ensler.

Caroline chanteuse est dans la compilation Bobby Lapointe Tutti Frutti à laquelle participent divers artistes tels que Higelin et Souchon et a produit son nouvel album Crime parfait

Elle vient de publier au Editions Flammarion Has been, son premier roman.

2008 elle met en scène L'oiseau rare interprété par Edwige Bourdy.