I perioden 1995 til 1997 var Karlsbro forbundsleder i Liberala Ungdomsforbundet. Hun ble enstemmig nominert til posten av forbundets valgstyre i mai 1995, og under forbundskongressen i juni samme år ble hun offisielt valgt som leder. Før sin tiltreden hadde Karlsbro blant annet profilert seg med en vilje til å øke den politiske deltakelsen og engasjementet hos ungdommer. Karlsbro var også tidlig engasjert i å fornye det daværende Folkpartiet, og oppmuntret blant annet partiet til å ta flere politiske initiativ og styrke liberalismen. Allerede før hun tiltrådte som nestleder i LUF arbeidet Karlsbro med at Folkpartiet skulle profilere seg tydeligere i EU- og internasjonale saker.