Karlsson, 26, oli jäämässä rajoitetuksi vapaaksi agentiksi 1. heinäkuuta. Hän teki tällä kaudella runkosarjassa pelaamissaan 82 ottelussa 24+32=56 tehopistettä ja pudotuspeleissä seitsemään otteluun tehot 2+3=5.
Viime kesänä Karlsson vältti välimieskäsittelyn tekemällä Vegasin kanssa yksivuotisen 5,25 miljoonan sopimuksen 4. elokuuta. Hän takoi NHL-uransa yhden kauden ennätykset maaleissa (43), syöttöpisteissä (35) ja tehopisteissä (78) kaudella 2017-18. Kevään 2018 pudotuspeleissä hän saalisti 7+8=15 tehopistettä ja auttoi Golden Knightsia etenemän Stanley Cup -finaaleihin saakka.
Golden Knights poimi Karlssonin Columbus Blue Jacketsista kesän 2017 laajennusdraftissa. Hän on alun perin Anaheim Ducksin toisen kierroksen varaus (53. varausvuoro) vuodelta 2011. Karlsson on pelannut NHL-urallaan Golden Knightsissa ja Blue Jacketsissa yhteensä 347 runkosarjaottelua ja kerännyt niissä tehot 85+99=184. Pudotuspeleissä hän on tehnyt 32 otteluun tehot 11+12=23.
