Monique Marie Louise Cellier, connue sous le nom de Caroline Cellier, est née le 7 août 1945 à Montpellier, dans l'Hérault, en France. Elle était la fille d'Hubert Cellier, garagiste, et de Jacqueline Serrou. Très tôt, elle se passionne pour l'art dramatique, une vocation qui la guidera vers les planches et les plateaux de cinéma.

Elle commence sa formation en 1963, en intégrant le cours d'art dramatique de René Simon. La même année, elle fait ses débuts sur scène, marquant le début d'une carrière qui s'étendra sur près d'un demi-siècle, la consacrant comme une figure à la fois discrète et emblématique du théâtre et du cinéma français.

Dès 1964, elle apparaît à la télévision, notamment dans « Une fille dans la montagne », aux côtés de Jacques Higelin. Bien que présente sur le petit écran, le théâtre et le cinéma resteront ses domaines de prédilection, où elle démontrera sa capacité à incarner des rôles variés, passant avec aisance de la jeune ingénue à la femme fatale.

Sa vie personnelle est profondément marquée par sa rencontre en 1965 avec le comédien et auteur Jean Poiret, malgré une différence d'âge de vingt ans. Leur amour est passionnel et fusionnel. De cette union naît leur fils, Nicolas Poiret, le 19 novembre 1978, qui deviendra lui-même auteur et scénariste.

Le couple se marie en 1989 à la mairie du 16e arrondissement de Paris. Trois ans plus tard, en 1992, Jean Poiret décède des suites d'une crise cardiaque. Caroline Cellier lui avait donné la réplique dans le film Le Zèbre peu de temps avant sa disparition, un témoignage de leur complicité artistique et amoureuse.

Tout au long de sa carrière, elle travaille sous la direction de grands réalisateurs et côtoie des acteurs de renom. Elle est notamment récompensée en 1985 par le César de la meilleure actrice dans un second rôle pour son interprétation dans le film L'Année des méduses, soulignant la reconnaissance de ses pairs pour son talent.

Caroline Cellier s'est éteinte le 15 décembre 2020 dans le 16e arrondissement de Paris, à l'âge de 75 ans, des suites d'une longue maladie, comme l'a précisé son fils Nicolas Poiret dans un communiqué. Son départ a profondément ému ses amis et ses admirateurs.

Elle est inhumée auprès de son époux, Jean Poiret, au cimetière du Montparnasse à Paris (division 4). Le lieu de sépulture réunit ainsi pour l'éternité le couple mythique, dont l'histoire d'amour et la carrière ont marqué le paysage artistique français.