Caroline Bonde Holm er medlem af Sparta Atletik. Hun vandt bronze i stangspring ved EM-23 2008 med et spring på 4,10, samme højde som sølvvinderen Jekaterina Kolesova fra Rusland. I vinteren 2010 satte hun i Clermont-Aubiere dansk rekord indendørs med 4,33 og klarede dermed A-kravet til EM i Barcelona, hvor hun med 4,15 ikke nåede finalen. Hun forbedrede i 2011 den danske rekord indendørs med 4,40 i indkøbsarkaden Stern Center Drewitz i Potsdam og 17. februar 2012 endnu engang til 4,42 m ved samme stævne som året forinden. Denne rekord gav endvidere kvalifikation til OL, og udtagelsen blev bekræftet i begyndelsen af juli.