Caroline Lucrecia Herschel nació el 16 de marzo de 1750 en Hannover, Alemania, en el seno de una familia modesta pero profundamente musical. Su padre, Isaac Herschel, era un músico militar que promovió el desarrollo intelectual y artístico de sus hijos, aunque en esa época no se esperaba que las mujeres tuvieran una formación académica o científica. Sin embargo, Caroline demostró desde joven una gran inteligencia y determinación. A los 10 años contrajo tifus, una enfermedad que frenó significativamente su crecimiento, dañó su salud de forma permanente y le provocó la pérdida de la visión en un ojo, hecho que la sociedad de la época consideraba un obstáculo importante para el matrimonio. Su madre, convencida de que Caroline no tendría futuro fuera del hogar, pretendía que se dedicara a las tareas domésticas, pero ella tenía otras aspiraciones.
Su vida cambió cuando su hermano mayor, William Herschel, se trasladó a Inglaterra y posteriormente la invitó a vivir con él. William se dedicaba a la música, pero también desarrolló una pasión por la astronomía, construyendo algunos de los telescopios más potentes de su tiempo. Caroline se convirtió en su ayudante, primero realizando cálculos, tomando notas y registrando las observaciones que él realizaba. Con el tiempo, sin embargo, empezó a hacer sus propias observaciones astronómicas, demostrando una aguda capacidad para detectar cometas y nebulosas.
Fue la primera mujer en recibir un salario por su trabajo científico, otorgado por el rey Jorge III del Reino Unido, y la primera en recibir medallas de instituciones científicas prestigiosas como la Royal Astronomica Society. A lo largo de su vida, descubrió varios cometas —incluido el Cometa Herschel-Rigollet— y contribuyó de forma decisiva al catálogo de estrellas que su hermano estaba desarrollando.
Caroline nunca se casó, dedicando su vida por completo a la ciencia y al trabajo junto a su hermano, a quien idolatraba. Tras la muerte de William, regresó a Hannover, donde continuó trabajando hasta una edad avanzada. Murió allí el 9 de enero de 1848, a los 97 años. Fue enterrada junto a sus padres en el cementerio de Gartengemende, llevando consigo un mechón del cabello de su hermano como símbolo de su profundo vínculo. En su lápida se puede leer una frase que resume su vida de dedicación y pasión por el conocimiento: "Los ojos de ella, en la gloria, están vueltos hacia el cielo estrellado."