カロリーネ・ロイス・ツー・グライツ
一方、粗暴で短気なヴィルヘルム・エルンストとの結婚生活は極めて不幸なもので、夫妻の間には子供も生まれなかった。激しい夫婦喧嘩が繰り広げられ、カロリーネは何度も脱走を試み、やがて鬱病に陥った。ヴァイマル宮廷からの脱走計画が失敗した後、大公妃は信頼する女官ベルンシュトルフ伯爵夫人(Gräfin Anni von Bernstorff)や侍従長メデム伯爵(Graf Medem)からも遠ざけられた。
カロリーネは結婚から2年も経たないうちに、20歳で死去した。死因は公式発表では急性肺炎とされたが、彼女の死に関する報道は、大公妃が自ら命を絶ったことをほのめかしていた。カロリーネはヴァイマルの大公家霊廟(ドイツ語: Weimarer Fürstengruft)に葬られた最後の人物となった。夫は1910年にザクセン=マイニンゲン公女フェオドラと再婚した。
アポルダのカロリーネ館(Carolinenheim)、カイチュ(Kaitsch)のカロリーネ塔(Carolinenturm)、ヴァイマルのカロリーネ遊歩道(Carolinenpromenade)、アイゼナハのカロリーネ橋(Carolinenbrücke)は、いずれも大公妃カロリーネの名を冠している。