Nel 2005, è entrata nella band femminile Soccx. Nel 2006 il gruppo ha pubblicato il suo singolo di debutto, From Dusk Till Dawn (Get The Party Started), cui ha fatto seguito nel 2007 il singolo Scream Out Loud. Entrambi hanno raggiunto la top 10 in Germania. Il loro album di debutto, Hold On, è stato pubblicato nel 2007 e il loro terzo singolo, Can't Take My Eyes Off You, nel 2008.
La Lotz ha posato come modella per Men's Health e Esquire, per quest'ultima in collaborazione con il sito web Me In My Place.
Ha iniziato la sua carriera di attrice nel 2006 con un piccolo ruolo nel film sul cheerleading Ragazze nel pallone - Tutto o niente. Nel 2010 ha ricoperto una parte nel terzo episodio di Law & Order: LA ed è stata ingaggiata per un ruolo fisso nella quarta stagione della serie televisiva Mad Men come Stephanie, nipote di Anna Draper. Nel 2011 ha interpretato il ruolo dell'Ufficiale Kirsten Landry, uno dei personaggi principali nella black comedy e horrormockumentary di MTVDeath Valley. Lotz esegue tutti i suoi stunt nello show.[3]
Lotz compare inizialmente nella seconda stagione della serie TV Arrow nel ruolo di Sara Lance dichiarata morta nella prima stagione e tornata nella serie come Canary, supereroina dell'universo DC Comics. Morirà veramente resuscitando come White Canary in Legends of Tomorrow, spin off delle serie televisive Arrow e The Flash.
^(EN) Caitlin Marie Lotz, Born 12/30/1986 (JPG), su wallpapersdsc.net, California Birth Index. URL consultato il 6 maggio 2014 (archiviato dall'url originale il 15 novembre 2016).