Будущий чемпион мира родился в небольшом норвежском городе Тенсберге 30 ноября 1990 года. Магнус появился на свет в большой семье, глава которой инженер Хенрик Карлсен – страстный любитель шахмат, игрок с рейтингом около 2100 пунктов Эло.
Хенрик всегда мечтал научить детей играть в шахматы, но первая попытка заинтересовать пятилетнего Магнуса и его сестер успеха не имела – детям игра не понравилась. Второй раз Карлсен-старший попробовал научить их, когда Магнусу исполнилось 8 лет. На этот раз шахматы пришлись детям по душе, но Магнус так быстро начал обыгрывать сестру Хеллен, что она бросила заниматься.
Уже через год после начала занятий Магнус впервые обыграл отца в блиц, и примерно в это же время ему наняли первого тренера – мастера Торбьерна Рингдала Хансена. Вскоре он начал демонстрировать поразительные успехи, и с тех пор вся жизнь юного норвежца связана с шахматами. Спонсором юноши стала компания «Microsoft», а от Хансена он попал в руки лидера Норвегии Симена Агдестейна.
26 апреля 2004 года, в 13 лет он стал гроссмейстером, причем одна из норм была выполнена на "Аэрофлот-Опене", одном из самых сложных турниров в мире. Примерно в это же время юношей заинтересовался Гарри Каспаров, который впоследствии станет его учителем: проведет несколько тренировочных сессий, передаст опыт и доведет подопечного до рейтинговой отметки 2826 - второй в шахматной истории. После года занятий Карлсен и Каспаров прекратят сотрудничество; результаты Карлсена снизятся, но незначительно.