Carolina Costagrande comincia a livello giovanile nel club della propria città natale, il Club Atlético Trebolense. Appena sedicenne inizia la carriera professionistica in Argentina, giocando nel campionato argentino col Club Atlético Boca Juniors. Alla fine degli anni novanta ottiene la prima convocazione con la nazionale argentina, con la quale vince la medaglia d'argento al campionato sudamericano 1999: lo stesso risultato sarà ripetuto due anni dopo. Sempre con la squadra nazionale partecipa alla Coppa del Mondo 1999 e al campionato mondiale 2002 ottenendo un undicesimo e un diciassettesimo posto: proprio al termine della competizione mondiale decide di non giocare più per la nazionale argentina.