Originario di Steinkjer e attivo in gare FIS dal novembre del 1994, Karlsen ha esordito in Coppa Europa il 28 febbraio 1999 a Kiruna, senza concludere lo slalom speciale in programma. Il 17 febbraio 2001 a Bad Wiessee ha ottenuto nella stessa specialità il suo primo podio nel circuito continentale, classificandosi 2º. In Coppa del Mondo ha esordito il 28 ottobre 2001 nello slalom gigante di Sölden, senza completare la prova; nella stessa stagione ha debuttato ai Giochi olimpici invernali: a tuttavia non ha terminato né lo slalom speciale né la combinata.