Geboren in Linköping, Schweden, erhielt Tomas Karlborg seine Tanzausbildung an der Ballettschule der Königlichen Schwedischen Oper. 1980 trat er dem Norwegischen Nationalballett bei und wechselte 1981 nach Deutschland, um beim Ballett der Bonner Oper zu tanzen. 1983 wurde er Mitglied des Balletts der Deutschen Oper Berlin, wo er 1986 zum Solisten und 1989 zum Ersten Solisten aufstieg. Im Laufe der Jahre prägte er einen Großteil des Repertoires der Deutschen Oper Berlin und tanzte gleichermaßen in klassischen, zeitgenössischen und experimentellen Werken. 1999 wurde er Ballettmeister und wechselte 2004 zum Staatsballett Berlin.
