مادرش خدمتکار بود و می‌خواست از او هم کلفت وظیفه‌شناسی بسازد. اما کارولینه هرشل (Caroline Herschel) که شیفته کارهای برادر موسیقیدانش ویلهلم بود، دهانش را با پارچه می‌پوشاند و پنهانی تمرین آواز می‌کرد و در این کار چنان استعداد و پشتکاری از خود نشان داد که در ۲۲ سالگی توانست به دنبال برادرش به انگلیس برود.

در مدت کوتاهی به تکخوان آثار بزرگ هنرمندان بنام زمان از جمله گئورگ فردریک هندل تبدیل شد اما چون او به کمک برادر و به عنوان خدمتکار او به انگلیس رفته بود، پیشنهاد مقام‌های بالا را رد می‌کرد و تنها از برادر فرمان می‌برد.

۳۱ ساله بود که برادرش ویلهلم در تلاش‌های شبانه خود دوربین تازه‌ای ساخت و با آن توانست برای نخستین بار سیاره اورانوس را ببیند و به این ترتیب به عنوان کاشف این سیاره به مقام ستاره‌شناس دربار انگلیس دست یابد.

کارولینه هم به این خاطر خوانندگی را‌‌ رها کرد و از آن پس به عنوان دستیار برادر به ستاره‌شناسی پرداخت و در این کار چنان پیش رفت که دربار انگلیس او را هم به عنوان دستیار ستاره‌شناس به رسمیت شناخت و حقوق سالانه‌ای برایش تعیین کرد که امری کاملا استثنایی به شمار می‌آمد.

۳۷ ساله بود که به عنوان ستاره‌شناس مستقل به کار مشغول شد و با پشتکار خستگی‌ناپذیری در عرض ۱۰ سال، ۷ ستاره دنباله‌دار را کشف و ثبت کرد.

افزون بر این او به یاری مشاهدات طولانی شبانه خود طی سال‌های متمادی ترتیبی از ستارگان درخشان را ارائه داد که توسط آن‌ها ناخداهای کشتی‌ها می‌توانستند جهت خود را بهتر و دقیق‌تر از گذشته پیدا کنند.

کاروینه هرشل پس از مرگ برادرش در سال ۱۸۲۲ به زادگاهش بازگشت ولی به مطالعاتش در زمینه ستاره‌شناسی و مشاهدات در این عرصه ادامه داد. نتیجه کار‌هایش را پیوسته برای فرزند ویلهلم به انگلیس می‌فرستاد. او تنها زنی بود که در ۸۵ سالگی مدال طلای عضویت «جمعیت ستاره‌شناسی شاهنشاهی» انگلیس را دریافت کرد که نهادی کاملا مردانه بود.

کارولینه هرشل در ۹۷ سالگی در زادگاهش در شمال آلمان درگذشت.