Karlsen cominciò la carriera con la maglia dello Strømmen.[1] Vestì poi la casacca del Lillestrøm dal 1973 al 1977,[1] vincendo due campionati (1976 e 1977) e una Norgesmesterskapet (1977). Giocò poi un biennio nel Vålerengen, prima di tornare al Lillestrøm nel 1980.[1] L'anno seguente tornò allo Strømmen, dove chiuse la carriera.[1]
Nazionale
Conta una presenza per la Norvegia.[2] Il 26 maggio 1977, infatti, fu in campo nella sconfitta per 1-0 contro la Svezia.[3]