Pilote de rallyes pour le constructeur suédois Saab, il a développé une technique de pilotage très particulière, le freinage du pied gauche, largement utilisée maintenant. Surnommé "Carlsson taket pa", soit Carlsson sur le toit, pour sa propension à faire des tonneaux, il a même fait retourné sa voiture volontairement au Safari Rally pour échapper à une mare de boue. Vainqueur entre autres du Rallye des 1000 en 1957, du rallye de Suède en 1959, du Rallye d'Allemagne en 1959, du Rallye de Grande-Bretagne en 1960, 1961 et 1962, du Rallye de l'Acropole en 1961, du Rallye de Monte-Carlo Saab en 1962 et 1963 et du Rallye de San Remo en 1964. Il aurait très certainement été champion du monde si cette compétition avait existé à son époque. Il a été marié avec Pat Moss, elle aussi pilote de rallye et sœur cadette de Stirling Moss. Leur fille Susie a été une cavalière de saut d'obstacles de haut niveau