Diplômée de l’Institut d’Etudes Politiques de Paris (Sciences-Po), de l’Institut Français des Langues Orientales (Chinois) et ancienne élève de l’Institut de Diplomatie de Pékin, Caroline PUEL a démarré sa carrière comme attachée de presse à l’Ambassade de France en Chine (1984 puis 1986-87). 
En 1989, elle rejoint Radio France Internationale (RFI) et devient  reporter puis correspondante de guerre (Inde, Pakistan, première guerre du Golfe, Yougoslavie…). En 1992, elle rejoint la rédaction de Libération à Paris. De 1993 à 1997, elle est basée à Hong Kong, correspondante Asie de Libération et du magazine Le Point. Elle crée leurs bureaux en Chine en 1995 et coordonne leurs numéros spéciaux sur la Chine.
En l’an 2000, elle quitte Libération pour rester en Chine et elle est depuis lors responsable du Bureau du Point en Asie, basé à Pékin, d’où elle couvre le monde chinois, la Corée du Nord, la Mongolie, l’Asie du Sud Est. De 2003 à 2007, elle a été également correspondante en Chine pour la Radio Suisse Romande et Radio France (France Info, France Inter et France Culture).
Critique d’art, auteur d’une quinzaine d’ouvrages sur les artistes contemporains chinois et écrivain, elle a été lauréate du Prix Albert Londres (1997) pour l’ensemble de ses reportages sur la Chine. Caroline PUEL, qui observe l’évolution de la Chine  depuis plus de vingt- cinq ans, retourne régulièrement en Europe pour des conférences.
Depuis 2004, elle enseigne à Sciences-Po Paris.  Depuis 2006, elle est membre du comité directeur du Women’s Forum Asia.
Elle a publié en Janvier 2011 un ouvrage intitulé "Les trente ans qui ont changé la Chine (1980-2010)".
Caroline Puel est administrateur de PPR depuis le 19 mai 2010. Son mandat prend fin à l’Assemblée générale appelée à statuer sur les comptes clos le 31 décembre 2013.