Assistante de plusieurs metteurs en scène pendant une dizaine d’années (Steve Suissa, Patrice Leconte, Xavier Gallais, Didier Long, Danièle Thompson, Rachida Brakni…), en 2008, elle écrit une correspondance pour le festival de Grignan avec Sarah Biasini, Anne Suarez et Joséphine Fresson.
Puis en 2009, elle co-écrit et co-mis en scène avec Stephan Guerin-Tillié, « l’Effet Papillon », créé au Chien qui fume à Avignon et repris au Petit Marigny.
En 2013 elle écrit et met en scène « Rock’n Love » crée au Rouge Gorge avec Sarah Biasini, Stephan Guerin-Tillié, Magali Rosenzweig et Emmanuelle Rivière.
Parallèlement, elle met en scène trois spectacles pour enfants autour du personnage de T’choupi , « T’choupi fait son spectacle » et « T’choupi fait danser l’alphabet » et « Viens chanter avec T’choupi » au Casino de Paris et en tournée entre 2011 et 2018.
En octobre 2014, elle signe la mise en scène du spectacle d’Ahmed Sylla, « Ahmed avec un Grand A » qui se terminera à L’Olympia le 25 décembre 2017 en étant passé au « Marrakech du rire » en 2016.
En 2016, elle écrit et met en scène « Chat Rock Show » au Palais des Glaces, un spectacle pour le jeune public autour de l’initiation au Rock. Avec Magali Rosenzweig.
En 2019, elle crée un spectacle autour du personnage du Loup qui… au Palais des Glaces et en tournée, « Le Loup qui voulait faire son spectacle ».
En 2020, elle entre au Cours Florent et prend en charge une classe de première année, elle continue cette activité jusqu’en 2023 parallèlement à son activité de metteuse en scène.
En 2021, elle met en scène Bertrand Uzeel au théâtre Lepic et en tournée, « Adopte-moi si tu peux ». Ils continuent leur collaboration sur le deuxième spectacle de Bertrand Uzeel, « Au hasard » à la Nouvelle Seine en 2023.
En 2022, elle met en scène Antonia de Rendinger, « Scène de corps et d’esprit » au Petit palais des Glaces et à L’Européen à l’automne 2023 ainsi qu’en tournée en 2024.
Entre ses débuts d’assistante à la mise en scène, puis ses écritures théâtrales, ses collaborations avec de nombreux humoristes, ses mises en scène de spectacles pour enfants, le travail avec des acteurs pour des rôles et l’écriture pour l’animation, Caroline Duffau explore toutes les formes de narration et se questionne toujours sur la transmission.