Der Name der Straße bezieht sich auf die Villenkolonie Karolinenhof am Langen See (Dahme), im Südosten Berlins. Im Jahre 1782 erwarb die Gemeinde Schmöckwitz ein etwa 72 ha großes Gelände nördlich des Orts, auf dem der Kolonist Kersten ein Bauerngut anlegte. Dieses Gut nannte er nach dem Vornamen seiner Ehefrau Karolinenhof. Im Jahre 1894 wurde das Bauerngut Karolinenhof von dem Bankier Albert Schappach gekauft und anschließend von der Terraingesellschaft Carolinenhof parzelliert. In den darauffolgenden Jahren entstand eine Villenkolonie gleichen Namens.