Caroline Stam studeerde zang aan het Sweelinck Conservatorium Amsterdam bij Erna Spoorenberg en Margreet Honig. Zij behaalde het diploma Uitvoerend Musicus na haar studie Docerend Musicus cum laude te hebben afgesloten.
Masterclasses volgde zij bij Lieuwe Visser, Bernard Kruysen, Elly Ameling en Sarah Walker. Momenteel wordt zij gecoached door David Pittman-Jennings te Parijs.
In 1995 behaalde zij de eerste prijs voor sopraan op de “Grimsby International Competition for Singers” te Grimsby, Groot-Brittannië, alsmede de eerste prijs voor de vertolking van het Franse lied.
Zij concerteerde in Nederland, Engeland, Frankrijk, Spanje, Denemarken en Duitsland, tijdens festivals als Les Festivals du Trégor, La Folle Journée de Nantes, het Festival des Cathédrales de Picardie, het Dollardfestival en het Bremer Bachfest, onder dirigenten als Robert King, Ivan Fischer, Patrick Peire, sir David Willcocks, Charles de Wolff, Roy Goodman, Jan Willem de Vriend en Ton Koopman.
Operarollen die zij tot op heden uitvoerde waren: Pamina in Die Zauberflöte van Mozart in een productie met highlights, Koningin in Een Job van onze tijd van Wim de Ruiter, Knabe in de Elias van Mendelssohn in scenische uitvoering, Clarijn in De spiegel uit Venetië van Hendrik Andriessen, Ninfa in l’Orfeo van Monteverdi, Belinda in Dido and Aeneas van Purcell en in concertuitvoeringen Dorinda in Orlando Furioso van Händel en Hélène in Une éducation manquée van Chabrier.
Sinds 1994 verzorgt Caroline regelmatig liederen-recitals voor de vereniging ‘Vrienden van het Lied’. Ook treed zij op met blokfuitensemble Brisk en het Egidiuskwartet.