Caroline Murray, född onsdagen den 5 maj 1993 på St. Mary’s Hospital i Madison, Wisconsin och uppväxt i New Canaan, Connecticut, började som femåring spela fotboll i moderklubben New Canaan recreational soccer. Hon fortsatte i klubbarna Coerver (2005-2007) och South Central Premier (2008-2011) samtidigt som hon gick på New Canaan High School där hon med skolans lag Rams bland annat vann delstatsturneringen CIAC Class L efter att ha spelat fram till segermålet i finalen mot Avon Falcons (1–0) den 21 november 2009. Med tio minuter kvar av den mållösa finalen på Municipal Stadium i Waterbury i Connecticut svarade Caroline för en stark prestation då hon i kamp med en försvarare på högerkanten fick in bollen till den närmaste stolpen där Liz Bruno nickade in segermålet. Caroline utsågs till turneringens mest betydelsefulla spelare och var även poängbäst i laget under säsongen med sina nio mål och sju målgivande passningar.

2011 började Caroline studera på Ohio State University där hon även började spela med Ohio State Buckeyes. Debuten gjordes hemma mot Xavier Musketeers (1–0) inför 691 åskådare på Jesse Owens Memorial Stadium i Columbus, Ohio den 19 augusti 2011 då hon inledde på bänken i tröja nummer 12 under chefstränaren Lori Walkers ledning och kom in i spel i den 30:e matchminuten. Det blev endast nio matcher p g a en skada och hon noterades för två målgivande passningar under säsongen. Under hennes andra år med Buckeyes skedde säsongsdebuten mot Hofstra (0–2) inför 272 åskådare på Hofstra Soccer Stadium i Hempstead, New York den 17 augusti 2012 då hon var uttagen i startelvan. Caroline bar tröja nummer 12 och spelade 54 minuter. Det blev 18 matcher under året och hon svarade för två målgivande passningar.

2013 bytte hon till University of New Hampshire, men under inledningen kunde hon endast träna med damlaget Wildcats då hon inte var spelklar. Debuten för University of New Hampshire Wildcats skedde mot Youngstown State (1–0) på Virtue Field i Burlington, Vermont den 22 augusti 2014. Caroline spelade hela matchen i tröja nummer 12 under ledning av chefstränaren Steve Welham. Det första målet gjorde hon i den 27:e matchminuten mot Binghamton University Bearcats (1–0) inför 625 åskådare på Bearcats Sports Comp i Vestal, New York den 19 oktober 2014. Hon målade även mot Hartford Hawks (2–1) inför 854 åskådare på Alumni Stadium i West Hartford, Connecticut den 8 november 2014. Det blev 21 matcher från start under 2014 och Caroline svarade för två mål och fem målgivande passningar under sina 1 972 minuter i spel. Wildcats vann under året America East Tournament. 2015 spelade Caroline 1 758 minuter i sina 19 matcher från start och hon svarade för ett mål och åtta målgivande passningar. Målet gjordes mot Binghamton University Bearcats (6–0) inför 169 åskådare på Durham, New Hampshire den 27 september 2015 då hon framspelad av Gabrielle Sloan svarade för 1–0-målet i den sjätte matchminuten.

Efter att ha studerat klart skrev Caroline Murray på för det finska laget Sudet Jalkapallo då parterna tecknade ett avtal över ett plus ett år och hon anlände i mars 2016 till Kouvola i sydöstra Finland. Hon startade alla 22 matcherna för Sudet i Naisten Ykkönen under ledning av tränaren Jari-Pekka Gummerus och svarade för tolv mål och sex målgivande passningar. I hälften av matcherna utsågs hon till matchens lirare då Sudet slutade på sjätte plats i tabellen, tolv poäng efter GBK. Det blev endast en säsong i Finland och inför 2017 skrev hon på för isländska FH.

Debuten för FH skedde i seriepremiären av Úrvalsdeild då man ställdes mot Breiðablik (0–1) på Kópavogsvöllur i Kópavogur den 27 april 2017. Caroline spelade hela matchen i tröja nummer 18 under ledning av tränarna Dadi Lárusson och Orri Þórðarson. Caroline Murray spelade samtliga 18 ligamatcherna från start då FH slutade på sjätte plats i tabellen, 21 poäng efter segrarna Thór/KA. Amerikanskan svarade för tre ligamål för FH under säsongen. Hon spelade även en match från start i den inhemska cupen, hemma mot Valur (0–4) den 2 juni 2017. Debutmålet kom hemma mot KR (2–1) på Kaplakrikavöllur i Hafnarfjörður den 15 maj 2017 då hon gav FH ledningen i den första matchminuten. De övriga målen kom hemma mot Stjarnan (1–3) den 25 maj 2017 och hemma mot ÍBV (1–1) den 22 augusti 2017 då hon fastställde slutresultatet i den 41:a matchminuten.

Efter Island blev det den 4 mars 2018 klart att Caroline skulle prova på spel i ännu ett nordiskt land då hon skrev på ett avtal med Västerås BK 30. Debuten skedde i seriepremiären av Elitettan då BK 30 tog emot Mallbackens IF Sunne (3–2) inför 182 åskådare hemma på Ringvallens IP i Västerås den 14 april 2018. Caroline spelade hela matchen i tröja nummer 14 under tränaren Jörgen Nybergs ledning. I den femte omgången gjorde Caroline sitt första mål för BK 30 då man tog emot Ljusdals IF (2–2) inför 213 åskådare på Ringvallens IP den 10 maj 2018. Målet kom i den 13:e matchminuten och betydde 1–0 till hemmalaget i en match där bortalaget fick med sig en poäng efter två sena mål. I den efterföljande omgången, borta mot AIK (0–1) inför 202 åskådare på Skytteholms IP i Solna den 19 maj 2018 var olyckan framme och Caroline tvingades lämna planen i den 40:e matchminuten. Det konstaterades att det främre korsbandet var av och hon åkte hem till USA för en operation och rehabträning.

Inför säsongen 2019 var Caroline tillbaka igen efter skadan och hon spelade samtliga 22 matcher från start i Division 1 Norra Svealand då Västerås BK 30 slutade på fjärde plats i tabellen, 13 poäng efter seriesegrarna Bollstanäs SK. Hon svarade för 15 mål, varav ett från straffpunkten, vilket gav en delad sjätteplats i skytteligan. Hon startade även två matcher i Svenska cupen 2019/2020 och gjorde ett mål borta mot IFK Norrköping FK (3–1) den 14 augusti 2018.

Caroline lämnade Boston i USA i början av juli 2020 och anlände nästan två dygn senare i Skellefteå för att spela med Sunnanå SK i Elitettan. Debuten för SSK skedde mot AIK (2–3) på Skytteholms IP den 26 juli 2020 då hon spelade hela matchen i tröja nummer 23 under tränaren Annika Kukkonens ledning. Det blev 19 matcher från start och ett mål för Caroline då Sunnanå SK slutade på 14:e och sista plats i Elitettan. Målet kom hemma mot Kvarnsvedens IK (3–0) den 15 augusti 2020 då hon i den 42:a matchminuten svarade för 1–0-målet på Electrolux Home Arena i Skellefteå.