En 2011, Caroline Loir se qualifie en équipe de France sénior à la fois en canoë monoplace (C1) et en kayak mono (K1), lors des sélections à Pau. Une première pour une féminine dans l'histoire du canoë-kayak slalom français.
En juin 2011, la sociétaire du club de Rivery en Picardie remporte la médaille d'or lors des championnats d'Europe à La Seu d'Urgell. Elle devient la première championne d'Europe française de canoë monoplace[3].
Elle remporte à nouveau le titre de championne d'Europe de canoë monoplace en juin 2013[4] avant d'obtenir le bronze mondial en septembre[5].