Entrée à la Comédie-Française en 1785 ; sociétaire en 1785 ; retraitée en 1811.

Fille du tragédien Vanhove, Charlotte Vanhove, dite Madame Petit-Vanhove, puis Caroline Talma, joue dès son plus jeune âge les rôles d'enfants et débute avec succès en 1785 dans Iphigénie.
Elle épouse en 1786 un certain Petit, dont elle divorce en 1794, et se lie avec Talma, qu'elle épouse en 1802, après qu'il ait, lui aussi, divorcé.

Pendant quinze ans, elle le suit dans ses tournées et ses succès parisiens, créant une cinquantaine de rôles tant dans le répertoire tragique que dans la comédie où elle tient l'emploi des grandes coquettes.
Les difficultés de la vie conjugale – Talma vit ouvertement avec Jacqueline Bazire – et le peu de succès personnel qu'elle remporte, toujours dans l'ombre du grand tragédien, la déterminent à quitter la scène en 1811. Elle donne une représentation d'adieux en 1816. Après la mort de Talma, elle aide à élever les deux fils qu'il a eus de Jacqueline Bazire. Elle épouse, en 1828, le comte de Chalot et meurt très âgée, en 1860.

Elle a publié, en 1836, des Études sur l'art théâtral, suivies d'anecdotes inédites sur Talma.