Caroline Graham wurde 1931 in Warwickshire geboren. Nach ihrer Ausbildung arbeitete sie als Tänzerin und Schauspielerin, diente eine Zeitlang bei der Marine und unterhielt eine Heiratsvermittlung.
Der Anstellung an einem Theater folgte in den 70er Jahren, nach der Geburt ihres Sohnes, die Arbeit als freiberufliche Journalistin sowohl bei der BBC als auch für Radio London.
Zunächst schrieb Caroline Graham Film- und Theaterkritiken, 1982 erschien dann ihr erster Roman. 1989 erhielt sie für den ersten ihrer Inspector Barnaby-Krimis "The Killing at Badger's Drift" (1987) den Macavity Award. Neben den insgesamt fünf Kriminalromanen um Barnaby, die in der fiktiven Grafschaft Midsomer angesiedelt sind, veröffentlichte die Britin zahlreiche Dreh- und Kinderbücher sowie Radio-Hörspiele.
Caroline Graham lebt heute in Suffolk, England.