La Dre Caroline Ouellet a débuté sa formation médicale à l’Université de Sherbrooke en 1997, puis a complété une formation en anesthésiologie en 2006 et une surspécialisation en soins intensifs en 2007, reconnue par le Collège royal des médecins et chirurgiens du Canada. Elle a aussi fait une formation complémentaire à l’Université de Montréal et au Centre hospitalier universitaire Vaudois, à Lausanne, en échocardiographie cardiaque périopératoire.
La Dre Ouellet a combiné sa pratique en anesthésiologie à la pratique des soins intensifs dans les trois pavillons qui formaient historiquement le CHUM, avant la fusion et le déménagement des trois hôpitaux au sein du nouvel hôpital, inauguré en octobre 2017.
Outre l’anesthésie cardiaque, la santé cardiaque des femmes et les soins de fin de vie (elle a fondé un organisme à but non lucratif pour optimiser les soins à domicile pour les derniers moments de vie), la Dre Ouellet s’implique conjointement auprès de la Direction coordination réseau du CHUM et du ministère de la Santé et des Services sociaux pour la création et le développement du COOLSI, qui a pour mandat d’optimiser l’accès aux soins critiques au Québec.