Родилась Кароль Буке 18 августа 1957 года в городе Нёйи-сюр-Сен, Франция. Когда девочке было всего четыре года, её мать сбежала вместе с любовником, оставив Кароль и её сестру на попечение отца, который самостоятельно занимался воспитанием дочерей. Когда девочки подросли, он определил их в школу при католическом монастыре, дальнейшее воспитание легло на плечи монахинь. Повзрослев, Буке поступила в Парижскую консерваторию, где осваивала актёрское мастерство, а также училась в Сорбонне на философском факультете.
Впервые на экранах телевизоров девушка появилась в 19 лет, когда известный режиссёр Луис Бунюэл пригласил её сняться в фильме «Этот смутный объект желаний». Дебют оказался настолько успешным, что начинающую актрису просто засыпали предложениями о работе. В 1979 году она сыграла в картине «Холодные закуски», в 1981 с её участием вышла кинолента «Только для ваших глаз», в которой она была очередной «девушкой Бонда». Затем телезрители увидели полюбившуюся актрису в таких фильмах, как «Специальная полиция» (1985), «Нью-Йоркские истории» (1989). За блестящую работу в картине «Слишком красива для тебя» (1989) Кароль в 1990была удостоена премии «Сезар» за «лучшую женскую роль».
Несмотря на имидж загадочной, таинственной красотки, актриса вскоре вновь снялась в боевике про Джеймса Бонда под названием «Только для личного ознакомления», который появился в прокате в 1981 году. Также она работала над итальянскими комедиями «Бинго Бонго»(1982) и «Дагобер» (1984), в которых предстала в главных ролях. Также Буке мастерски исполняла второстепенные роли, подтверждение тому - картина «Берег правый, берег левый» (1984). На экране она не боялась выглядеть некрасивой: с короткой стрижкой, изможденным лицом, безобразно одетую Кароль увидели зрители в киноленте «Бункер «Палас отель», появившейся на экранах в 1989. Всего с участием Буке вышло более 30 фильмов, среди которых такие работы, как «Красное и чёрное» (1997), «Висаби» (2001), «Бланш» (2002), «Секс в большом городе» (2004), «Принцесса Аврора» (2006), «Высокие стены» (2008), «Секрет» (2010), «Неоконченный роман» (2011). Параллельно с работой в кинематографе актриса в течение 15 лет – в период 1980-1990-х годов – являлась лицом парфюмерной компании «Chanel».
Кароль Буке была замужем за известным французским продюсером Жан-Пьером Рассамом, в браке у супругов родился сын Дмитрий. В 1985 году любимого мужа не стало, актриса очень тяжело переживала утрату, замуж она больше не вышла. В 1990-х годах Кароль встречалась с известным сердцеедом – Жераром Депардье, но до свадьбы дело не дошло, актёры расстались. У актрисы имеется также сын Луи, имя отца которого до сих пор является секретом. В настоящее время Кароль занимается выпуском элитной парфюмерии для женщин, также увлекается производством оливкового масла и виноделием.
