Caroline Leboucher est nommée Directrice Générale d'Atout France le 17 mai 2019.
En 2001, Caroline Leboucher intègre le Cabinet du Premier ministre en tant que Conseillère technique pour les Affaires industrielles. Chef du Bureau « Asie du Nord - Océanie » à la Direction des Relations économiques extérieures en 2002, elle rejoint 4 ans plus tard le Ministère de l’Economie, de l’industrie et de l’emploi en devenant Sous-Directrice des industries « mode, luxe, biens de consommation et design » à la Direction Générale de la Compétitivité, de l’Industrie et des Services.
De 2010 à 2012, Caroline Leboucher est préfiguratrice puis Directrice régionale adjointe de la Direction Régionale des Entreprises, de la Concurrence, de la Consommation, du Travail et de l’Emploi d’Ile-de-France. Elle est nommée, en 2012, Directrice du Cabinet du ministre délégué à l’Agroalimentaire. Enfin, en septembre 2014, elle devient Directrice générale adjointe de l’Agence pour les Investissements Internationaux, en charge de l’accueil et de l’accompagnement des investissements industriels et financiers internationaux en France. Le 1er janvier 2015, lorsqu'est créé Business France, elle est nommée Directrice générale déléguée en charge des investissements internationaux.
Caroline Leboucher est diplômée de l'Ecole des Mines ainsi que de l'Ecole Polytechnique.