Acteur et écrivain suédois, Jonas Karlsson a débuté adolescent dans des séries télévisées locales. Au cinéma, il interprète un petit rôle dans Les héros (Vinterberg, 1996), mais commence à accumuler une belle expérience, surtout à la télévision où il est très présent. Il y rencontre un important succès avec le rôle principal du téléfilm Le mariage de Gustave III (2001). Durant les années 2000, il est très présent dans des œuvres télévisées et au cinéma, mais peu de ses films arrivent en France. Parallèlement, il entame une carrière d’écrivain et de dramaturge à succès.
En France, on a pu le voir dans Le bonhomme de neige (Alfredson, 2017), All Inclusive (Fahlén, 2017) et Le coupable idéal (Håfström, 2019) dont il tient le rôle principal. Depuis 2015, il est également visible dans la série Beck.