Dan Karlström ukończył Szkołę Biznesu na Akademii Åbo, a następnie poświęcił się studiom wokalnym na Akademii Sibeliusa w Helsinkach. Doskonalił swoje umiejętności u Herberta Brauera, uczestniczył w kursach mistrzowskich Jaakko Ryhänena, Toma Krausa i Gerharda Kahry. W roku 1996 został członkiem studia operowego, występując na scenie Opery Kameralnej Skaala oraz w Szwedzkim Teatrze w Helsinkach.
Karlström współpracował z Schillertheater w Gelsenkirchen, Staatstheater Darmstadt, został członkiem zespołu opery w Lipsku, gdzie występował m. in w operach Verdiego, Pucciniego, Mozarta, Wagnera, Offenbacha.
Występuje także w repertuarze oratoryjnym; koncertował m.in. w Wiesbaden, Erfurcie, Münster, Weimarze, Berlinie. Jest częstym gościem Festiwalu Operowego Savonlinna oraz w Fińskiej Operze Narodowej w Helsinkach. Dokonał licznych nagrań radiowych, telewizyjnych oraz fonograficznych.