Também competidor no arremesso de peso, dedicou-se principalmente a ele até 2013, tendo participado de dois campeonatos mundiais junior na adolescência disputando essa modalidade, quando passou a se especializar no lançamento de disco. Seu primeiro campeonato adulto global foi em Pequim 2015, quando ficou em quinto lugar.[1] Na Rio 2016, sofreu seu maior revés nesta prova não conseguindo de classificar para a final. Semanas depois das Olimpíadas, entretanto, disputando o Campeonato Sueco de Atletismo, Stahl conquistou sua maior marca pessoal até então – 68.72 – uma marca maior que a conquistada pelo alemão Christoph Harting, medalhista de ouro no Rio de Janeiro, e que o colocou no primeiro lugar do ranking do lançamento de disco ao final do ano.[2] Também em 2016, disputando o arremesso de peso no campeonato nacional, ele conseguiu sua melhor marca pessoal, 19,38 m, vencendo a prova.[3]
Stahl foi medalha de prata em seu segundo campeonato mundial, Londres 2017, perdendo o ouro por 2 cm,[4] medalha que repetiu no Campeonato Europeu de Atletismo de 2018. Tornou-se campeão mundial conquistando a medalha de ouro em Doha 2019, com um lançamento de 67,59 m.[5]
Em Tóquio 2020 venceu a prova e conquistou o título olímpico com um lançamento de 68,90 m. Sua medalha de ouro foi a 1000ª do atletismo dos Jogos Olímpicos da Era Moderna.[6]
Em Budapeste 2023 se sagrou bicampeão mundial com um lançamento de 71,64 m, recorde do Mundial de Atletismo.[7]
Atualmente representa o clube sueco de atletismo Spårvägens FK.[8] Sua melhor marca pessoal, 71,86 m, foi conquistada em 2019 em seu país natal e também é o recorde nacional sueco.[9]