Directrice de la photographie et présidente de l'AFC de 2009 à 2012, Caroline Champetier a éclairé quelques 70 films, accompagnant certains des grands cinéastes français et étrangers.
À la fin de sa formation en image et réalisation en 1976, au sein de l'IDHEC, Caroline Champetier intègre l'équipe de William Lubtchansky, au côté de qui elle travaille pendant 9 ans. Elle a entre autre travaillé avec Jean-Luc Godard, Jacques Doillon, Benoît Jacquot, Philippe Garrel, Léos Carax, Amos Gitaï, Nobuhiro Suwa.
En 2011, elle remporte le César de la Photographie pour Des hommes et des dieux, de Xavier Beauvois.
Evidence, réalisé en 1980 au G.R.E.C., est son premier film.