Caetano O'Maihlan nasceu na cidade de São Paulo, em 1980. Em 1999, estreia no teatro, em "Clarão nas Estrelas", direção de Vladimir Capella, e deica-se também à carreira de modelo. Em 2001, muda-se para os Estados Unidos, onde trabalha para as grifes Armani e Jean Paul Gaultier e participa das filmagens do longa- metragem "Zoolander". Regressa a São Paulo e faz o Teatro-Escola Célia Helena.

Em 2002, transfere-se para o Rio de Janeiro, selecionado para a Oficina de Atores da Globo. Em 2004, entra para a Casa de Artes de Laranjeiras (CAL). E participa das novelas "Da Cor do Pecado", "Malhação" e "Celebridade" e do seriado "A Diarista", todos na Rede Globo.

Em 2005, tranca a matrícula na CAL e, como integrante da Companhia de Teatro Íntimo, coordenada por Renato Farias, participa da montagem de "Veridiana e Eu", texto de Tarcísio Lara Puiati.

Em 2006, assina o primeiro contrato com a Globo para interpretar Chico Maciel, um dos protagonistas do "Sitio do Pica-pau Amarelo", e atua na novela "Eterna Magia".

Em 2008, na TV Bandeirantes, faz a personagem central da novela "Água na Boca".

Em 2009 e 2010, participa do seriado "A Lei e o Crime", da TV Record, e o especial "Acampamento de Férias", com Renato Aragão. Em 2010, faz a novela global "Viver a Vida".