Por primera vez llamó la atención internacional al ganar el grupo C del Torneo Corus de Ajedrez en enero de 2004, con 10,5 puntos de 13 posibles. Dos años más tarde se adjudicó el grupo B del mismo torneo. En junio de 2004 participó en el Campeonato Mundial de Ajedrez 2004 (FIDE), el jugador más joven entre 128 participantes (sistema Match Eliminatorio, del que saldría finalmente Campeón Mundial el uzbeko Rustam Kasimdzhanov), aunque Carlsen fue eliminado en primera ronda por Levon Aronian. En el Campeonato de Noruega de Ajedrez de 2005, Carlsen terminó en un primer lugar compartido, esta vez con su mentor Simen Agdestein.