Nata a Tenerife nel 1985, Carolina Bang studia recitazione ed architettura. L'attrice di origine norvegese comincia la sua carriera artistica nel 2007 apparendo in alcuni cortometraggi. Nel 2008, la Bang inizia una proficua collaborazione con il regista Álex de la Iglesia, che la scrittura nel ruolo dell'androide Lorna nella serie televisiva di fantascienza Plutón BRB Nero. Nel 2010 arriva la consacrazione sul grande schermo, grazie alla sua interpretazione in Ballata dell'odio e dell'amore - sempre per la regia di de la Iglesia - che le vale la candidatura al premio Goya come miglior attrice esordiente. Nella pellicola, la Bang interpreta una giovane trapezista divisa tra due uomini. Sul piccolo schermo, ha recitato dal 2011 al 2014 in Tierra de Lobos - L'amore e il coraggio, serie western ambientata nella Spagna del diciannovesimo secolo. Sempre per de la Iglesia, Bang recita in Le streghe son tornate. Attualmente, l'attrice è impegnata nelle riprese della prossima pellicola del regista, Mi gran noche.