Zdobył 37 złotych medali mistrzostw Szwecji, w tym 17 indywidualnieNationalencyklopedin: Nils "Mora-Nisse" Karlsson . Ponadto Karlsson dziewięciokrotnie wygrywał najdłuższy i najstarszy szwedzki maraton biegowy - Vasaloppet w latach: 1943, 1945, 1946, 1947, 1948, 1949, 1950, 1951 i 1953. Żaden inny biegacz narciarski nie pobił tego osiągnięcia. Wygrał także bieg na 50 km podczas Holmenkollen ski festival w 1947 i 1951 roku. Za swoje osiągnięcia w 1952 roku otrzymał medal Holmenkollen wraz z fińskim biegaczem narciarskim i dwuboistą klasycznym Heikkim Hasu oraz dwoma Norwegami: narciarzem alpejskim Steinem Eriksenem i skoczkiem narciarskim Torbjørnem Falkangerem. W 1944 roku otrzymał nagrodę Svenska Dagbladets guldmedalj.
Osiągnięcia Igrzyska olimpijskie 50px Miejsce Dzień Rok Miejscowość Konkurencja Czas biegu Strata Zwycięzca5.31 stycznia1948 Sankt Moritz18 km stylem klasycznym1:16,54+3,04Martin Lundström1.16px6 lutego1948 Sankt Moritz50 km stylem klasycznym3:47,48—5.18 lutego1952 Oslo18 km stylem klasycznym1:02,56+1,22Hallgeir Brenden6.20 lutego1952 Oslo50 km stylem klasycznym3:39,30+5,57Veikko Hakulinen