Nascido em 21 de janeiro de 1995, em Gotemburgo, Sebastian Karlsson foi formado em sua Suécia natal, no IK Sävehof, onde atuou por 10 anos antes de se transferir para a França e defender o Montpellier Handball. No Hérault, conquistou a Copa da França em 2025 e chegou à final da EHF European League no mesmo ano.
Assinou com o Paris Saint-Germain em 2025 e foi campeão francês logo em sua primeira temporada, marcando 50 gols na liga. Jogador importante da seleção sueca, foi especialmente decisivo na conquista do terceiro lugar na EHF EURO 2024, com sete gols na disputa do bronze contra a Alemanha (34 a 31).