Karlsson hade näst bästa tid i semifinalerna och satte då personligt rekord på 57,34. I finalen putsade hon det rekordet och sprang på 56,71.
Vann gjorde amerikanskan Akala Garrett, på världsårsbästa 56,16. Michalea Rose, även hon från USA, kom trea med tiden 56,86.
Silvret är Sveriges fjärde medalj under JVM i colombianska Cali. Natten till i torsdags, svensk tid, tog Emma Sralla guld i diskus och föregående dag knep tiokamparna Jacob Thelander och Elliot Duvert silver- respektive bronspeng.