Karlsson wurde bei der Weltmeisterschaft 1991 Weltmeister im Doppel (zusammen mit Thomas von Scheele). Mit der schwedischen Mannschaft gewann er bei vier Weltmeisterschaften die Goldmedaille, nämlich 1989, 1991, 1993 und 2000; 1995 holte er mit der Mannschaft Silber, 2001 Bronze.