Karlström blev uttagen att spela JVM i Kanada 2017. Sverige gick obesegrade genom gruppspelet och besegrade även Slovakien i kvartsfinalen. I den efterföljande semifinalen föll Sverige mot Kanada med 2–5 och fick därmed spela bronsmatch mot Ryssland. Laget föll även i bronsmatchen sedan Ryssland avgjort till 2–1 i förlängning. På sju spelade matcher noterades Karlström för tre poäng (ett mål, två assist).