En 2008, Karlsen signe un contrat de 4 ans comme directeur sportif du club norvégien de Fredrikstad. Il débute le 1er novembre mais dès le , à la suite d'un désaccord majeur avec l'entraîneur Anders Grönhagen, il démissionne[2].
Le , Karlsen est annoncé comme le nouveau directeur sportif de l'AS Monaco[3]. Le , le club annonce que Karlsen est promu au poste de directeur général exécutif[4]. Le , il annonce sa démission après moins d'un an passé au club[5].
