Karlsson blev professionell på PGA European Tour 1989. Sin bästa placering på Order of Merit hade han 2008 som avslutades med Robert som etta. Han deltog i Alfred Dunhill Cup 1992, World Cup 2001 och 2007, Seve Trophy 2000, 2002 och 2007 och Ryder Cup 2006 och 2008. Han är med sina elva segrar den svensk med flest tävlingsvinster på PGA European Tour genom tiderna.