Karsai Elek történész fiaként született, Karsai György testvére. Az ELTE BTK-n tanult történelmet 1970-től 1975-ig. 1975-től 1987-ig, majd 1994 óta napjainkig[2] a JATE BTK új- és legújabbkori történeti tanszékén tanít,[1] 1987-től 1994-ig az MTA Történettudományi Intézetének kutatója.[2] 1999-ben Széchenyi ösztöndíjas.
Kutatási területe a magyarországi cigánykérdés, valamint a holokauszt története.[1]
Magánélete
1975-ben házasodott össze Kelemen Évával, aki 2013-ban hunyt el. Két gyermekük született: Karsai Dániel (1977–2024, alkotmányjogász), és Karsai Péter (1980).[1]