Née en 1979, Caroline Bayet obtient les diplômes supérieurs de musique de chambre et de violon avec grande distinction dans la classe d'Adam Kornischewski au Conservatoire Royal de Musique de Bruxelles. Elle se perfectionne ensuite auprès de Joshua Epstein à Saarbrucken ainsi qu'avec Liviu Prunaru.
Caroline est lauréate de plusieurs concours en Belgique et à l'étranger (Charles de Bériot, Avranches, Procivitatae, Jeunes musiciens, Horlait Dapsens, Belgian foundation, ...).
Elle collabore régulièrement avec différents orchestres (Beethoven Academy, Jeune Orchestre Atlantique, Chapelle Royale, ...) et est membre de plusieurs ensembles de musique de chambre. Caroline accorde également une partie de son temps à la pratique de la musique ancienne : elle a étudié le violon baroque avec Patrick Cohen-Akenine et Patrick Bismuth, et a été conférencière de 2003 à 2005 au Conservatoire de Bruxelles dans le cadre du studio baroque organisé par Bernard Woltèche. Caroline a enfin créé l'asbl « Les Ateliers d'orchestre » au sein de laquelle elle enseigne le violon et travaille avec l'ensemble à cordes Divertimento.