małżeństwo zakończyło się rozwodem w 1980 i kościelnym stwierdzeniem nieważności w 1992. Jej drugim mężem był Stefano Casiraghi (ur. 8 września 1960 w Como, zm. 3 października 1990 w Monako), którego poślubiła 29 grudnia 1983 w ceremonii cywilnej w Monako. Jej trzecim mężem jest Ernst August Albert Otto Rupprecht Oskar Berthold Friedrich-Ferdinand Christian-Ludwig Prinz von Hannover Herzog zu Braunschweig und Lüneburg Königlicher Prinz von Großbritannien und Irland (ur. 26 lutego 1954 w Hanowerze), którego poślubiła 23 stycznia 1999 w ceremonii cywilnej w Monako; małżonkowie pozostają w separacji od 2009. Po trzecim ślubie zyskała prawo do używania predykatu Jej Królewskiej Wysokości jako jedyna członkini monakijskiej rodziny książęcej w historii. Jest patronką wielu organizacji państwowych i charytatywnych. Andrea Casiraghi (Andrea Albert Pierre Casiraghi, ur. 8 czerwca 1984 w Monako), syn księżniczki Caroline i jej drugiego męża, Stefano Casiraghi. W 1992, po kościelnym stwierdzeniu nieważności pierwszego małżeństwa matki i dwa lata po śmierci jej drugiego męża uznany za potomka dynastycznego i wpisany na trzecie miejsce w linii sukcesji monakijskiego tronu. Do 2014, w związku z brakiem dynastycznego potomka księcia Alberta II, miał szanse na objęcie w przyszłości tronu Monako.