Trong năm cuối cùng làm bộ trưởng từ năm 2012 đến 2013, Carlsson đã phục vụ - cùng với Ellen Johnson Sirleaf, David Cameron và những người khác - trong Chương trình nghị sự phát triển, một ban cố vấn được thành lập bởi Tổng thư ký Liên hợp quốc Ban Ki-moon để phát triển chương trình nghị sự phát triển toàn cầu sau năm 2015, ngày mục tiêu cho Mục tiêu phát triển thiên niên kỷ.[4]

Sau khi từ chức, Carlsson đã phục vụ cùng với Tertius Zongo và Callisto Madavo trong Hội đồng cấp cao ba thành viên của Ngân hàng phát triển châu Phi về các quốc gia mong manh giữa năm 2013 và 2014, nơi bà khuyên về các chiến lược liên quan đến Sừng Châu Phi.[5] Từ năm 2013 đến 2015, bà là thành viên của UNAIDS–Lancet Ủy ban phòng chống AIDS, chủ tịch là Joyce Banda, Nkosazana Dlamini Zuma và Peter Piot.[6]

Năm 2017, Tổng thư ký Liên Hợp Quốc António Guterres đã bổ nhiệm Carlsson làm Phó Giám đốc điều hành UNAIDS, và Trợ lý Tổng thư ký của Liên Hợp Quốc.[7] Sau khi Michel Sidibé Từ chức, bà được bổ nhiệm làm Giám đốc điều hành tạm thời UNAIDS vào tháng 5 năm 2019.[8][9]