Sie studierte Jura in Hamburg und Köln. Seit 1988 arbeitet sie als freie Mitarbeiterin für den WDR. Später war sie Redakteurin und Reporterin beim ARD Ratgeber Recht und Tagesschau/Tagesthemen.
Seit 1997 ist sie als Auslandskorrespondentin für WDR und ARD tätig. Während dieser Zeit war sie zwei Mal in Brüssel stationiert, betreute dort u. a. redaktionell das ARD Europamagazin und den Bericht aus Brüssel.
Außerdem war sie Korrespondentin im ARD Studio New York. Vertretungsweise war sie auch immer wieder in verschiedenen Auslandsstudios der ARD. Zuletzt betreute sie unter anderem Weltspiegel Digital.
Caroline Imlau ist seit August 2022 Korrespondentin in Nairobi.