Carolina Cosse nació en Villa Española el 25 de diciembre de 1961. Es hija de la profesora de historia Zulma Garrido y el reconocido actor Villanueva Cosse. Con 26 años empezó a militar en la Unión de Juventudes comunistas hasta que conoció a José Mujica y se afilió al MPP. Tuvo a su primer hijo Rodrigo con 19 años y a Rocío un año después.

Estudió en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República. Se recibió de ingeniera electricista en 1991 y de magíster en Ingeniería Matemática en 2009.

Trabajó para varias empresas de telecomunicaciones privadas y fue directora de Tecnologías de la Información en la Intendencia de Montevideo.

En 2010 Mujica llegó a la Presidencia y la llamó para que asumiera como presidenta de Antel.

Asumió como ministra de Industria, Energía y Minería durante el segundo mandato de Tabaré Vázquez. Fue precandidata a la presidencia en las elecciones internas de 2019 por el MPP y perdió ante Daniel Martínez. Luego fue electa senadora en 2020, asumió su banca y renunció para asumir como intendenta de Montevideo en noviembre de ese año. El 10 de diciembre de 2023 fue proclamada por el Congreso del Frente Amplio, junto a Yamandú Orsi, Mario Bergar y Andrés Lima como precandidata a la presidencia.