Caroline Dhavernas chama a atenção dos espectadores e telespectadores com sua beleza, talento e porte. Começando sua carreira aos 11 anos, a nativa de Montreal já é uma aclamada jovem atriz que também deixou sua marca em Hollywood. Ela é a ganhadora de dois Prêmios Gemeaux, um para "Melhor Interpretação em uma Série Juvenil" para Zap (1993) e o segundo para "Melhor Papel de Apoio" em Tag (2000).
Seu primeiro longa, Thick as Thieves (1999), foi seguido por L'île de sable (1999).
Ela co-estrelou em O Tulse Luper Suitcases, Parte 1: A História de Moab (2003), do diretor inglês Peter Greenaway, que foi apresentado no Festival de Cannes em 2003.
Dhavernas fez sua estréia na televisão americana em 2002 em Law & Order (1990). Mas é seu papel como "Jaye Tyler" na aclamada comédia FOX Wonderfalls (2004), que fará uma marca na mente dos telespectadores.
Em 2005, ela conseguiu um papel no drama Niagara Motel (2005) e recebeu uma indicação ao prêmio Genie de "Melhor Performance de Atriz em Papel Coadjuvante".
Em 2006, ela estrelou o filme Focus Features Hollywoodland (2006), contracenando com Adrien Brody, com quem se reuniu em 2010 em Wrecked (2010). Ela também atuou ao lado de Chris Cooper e Ryan Phillippe em Breach (2007).
Dhavernas apareceu no amplamente aclamado canadense Passchendaele (2008), que ganhou o Genie Award de 2009 por "Melhor Filme".
Ela estava no suspense sobrenatural Devil (2010) produzido por M. Night Shyamalan e The Switch (2010) com Jennifer Aniston e Jason Bateman.
Ela também estrelou como "Vera Keller" no Pacífico (2010), uma mini-série sobre a Segunda Guerra Mundial, que estreou na HBO em março de 2010.
Em 2011, ela pôde ser vista no drama médico da ABC Off the Map (2011).
Em 2013, ela se reuniu com o criador de Wonderfalls (2004), Bryan Fuller, no thriller de horror psicológico da NBC, Hannibal (2013). Seu desempenho como "Dr. Alana Bloom" lhe rendeu 4 indicações: um prêmio Saturn Award por "Melhor Atriz Coadjuvante na Televisão", um prêmio do ACTRA Montreal Award por "Outstanding Female Performance", uma indicação ao prêmio Golden Maple de "Melhor Atriz em um Série de TV transmitida nos EUA "e um prêmio da Chainsaw para" Melhor Atriz de TV ".
2017 fará com que Dhavernas assuma outro papel de liderança na TV no drama sobre eutanásia da Lifetime, Mary Kills People (2017).