Elle est maire de la commune de Santiago de 2012 à 2016.
Le , elle est nommée ministre de l'Intérieur et de la Sécurité publique par le président Gabriel Boric, en remplacement d'Izkia Siches[1].
Sous la pression de l'opposition et de l'opinion publique, qui attribuent majoritairement l'augmentation de la criminalité à l'augmentation de l'immigration, Carolina Tohá accélère les expulsions de personnes en situation irrégulière, avec un objectif de 2 400 expulsions en 2024[2].