Cayla Barnes intègre les Eagles de Boston College lors de la saison 2017-2018, mais ne joue que 5 matchs, étant ensuite intégrée au programme de développement national pour la préparation des Jeux olympiques de Pyeongchang [1].
En 2018, elle fait partie de la sélection des Jeux Olympiques et remporte une médaille olympique pour sa première participation en équipe sénior. Elle est sélectionnée pour ses premiers championnats du monde sénior en 2019, où elle remporte la médaille d'or et apparaît dans l'équipe type des médias.