ในปี 1983 เจ้าหญิงแคโรไลน์แต่งงานครั้งที่สองกับสเตฟาโน คาสิรากี (Stefano Casiraghi) ลูกชายนักธุรกิจชาวอิตาเลียน ทั้งคู่มีลูกด้วยกัน 3 คน คืออังเดร ชาร์ล็อต และปิแอร์ (Andrea, Charlotte, Pierre) ซึ่งทั้งสามคนยังเป็นเด็กเล็กอยู่เมื่อสเตฟาโน คาสิรากี เสียชีวิตด้วยอุบัติเหตุจากการแข่งเรือเร็วเมื่อปี 1990