又在决赛以2比0（21-12、21-18）完胜苏格兰新星克里斯蒂·吉尔莫，夺得冠军，成为西班牙史上首位蝉联赢得欧洲冠军的羽毛球选手。夺冠后，卡罗列娜·马琳表示，这个奖牌将会给父母作为生日礼物。2016年8月，卡罗列娜·马琳第二次代表西班牙出战巴西里约热内卢举行的奥林匹克运动会羽毛球比赛女子单打项目，在小组赛阶段先后击败丹麦的莱恩·杰克斯菲德和芬兰的南纳·瓦尼奥，顺利晋级淘汰赛。首轮轮空，以赛会1号种子和小组取胜直接晋级八强。半准决赛，卡罗列娜·马琳面对赛会7号种子、韩国的成池铉，她拥有绝对实力以2比0（