Caroline Aparecida Trentini est née à Panambi au Brésil en 1987. Jaco Trentini, le père de Caroline, meurt alors qu'elle n'a qu'un an. Sa mère devient alors employée publique et élève ses filles, Franciele, Elen et Caroline d'une seule main. A seulement 13 ans, Caroline Trentini est reperée dans une rue de sa ville natale par l'agent qui à découvert Gisele Bundchen. Elle migre vers Sao Paulo, la grande destination des jeunes modèles brésilien. D'abord effrayée à l'idée d'habiter seule une si grande ville après son petit village natale, Caroline Trentini n'a pas le temp de cafarder longtemps ; sa carrière décolle dès son arrivée et elle part pour New-York quelques mois après.

Caroline Trentini apprend l'anglais sur place et devient une référence quand Marc Jacobs la choisi pour sa campagne publicitaire, photographiée par Juergen Teller. En 2004, elle pose nue dans un congélateur sous l'objectif de Steven Klein, entourée de viande, cette expérience la rendra végétarienne, en effet, elle avouera plus tard avoir été traumatisée! Klein n'a pourtant pas manqué de lui envoyé des fleurs et une carte la félicitant pour son professionalisme.

Avec ses taches de rousseurs et son air de "baby-doll", Caroline Trentini est convoitée pour les plus grands défilés. Elle apparait sur les couvertures de Elle, Vogue... Elle vit actuellement à New-York, sa ville préférée, avec ses amies Cintia Dicker et Bruna Erhardt qu'elle considère comme ses "soeurs".