Carolina Carvalho encontra-se a frequentar o programa de doutoramento "Relações Internacionais - Política Internacional e Resolução de Conflitos" da Faculdade de Economia e do Centro de Estudos Sociais da Universidade de Coimbra. Em 2024 trabalhou como assistente convidada na unidade curricular de Sociologia das Teorias Políticas na Faculdade de Economia da Universidade de Coimbra. É bolseira da Fundação para a Ciência e a Tecnologia desde outubro de 2022. Foi investigadora júnior do Centro de Estudos Sociais da Universidade de Coimbra entre outubro de 2016 e outubro de 2022, no âmbito do qual participou em diversos projetos de investigação. É licenciada em Direito pela Faculdade de Direito da Universidade de Coimbra e Mestre em Direito, com especialização em Ciências Jurídico-Criminais, pela mesma instituição, com uma tese sobre "A jurisdição do Tribunal Penal Internacional sobre nacionais de Estados não-parte do Estatuto: fundamento e obstáculos". Ganhou uma bolsa de mérito atribuída pela Universidade de Coimbra relativa ao ano letivo de 2017/2018, pela classificação obtida no mestrado. Os seus principais interesses de investigação centram-se em questões relacionadas com o estudos para a paz e resolução de conflitos, direito penal internacional e direitos humanos.