I valet 2014 stod Carlson på tredjeplats på partiets lista i Jönköpings län, men kryssade sig förbi ministrarna Stefan Attefall och Maria Larsson och tog därmed partiets enda riksdagsmandat i länet, och han blev även omvald i valet 2018. Mellan 16 juni 2015 och 26 september 2022 var han partiets gruppledare i riksdagen. Han var under åren 2018–2022 vice ordförande i justitieutskottet och sitt partis rättspolitiska talesperson.[11]
^ [ab] Carlson var invald i Sveriges riksdag för Jönköpings läns valkrets. Valkretsen framgår av riksdagens protokoll 2010/11:1 (§ 2; ersättare), 2014/15:1 (§ 2) respektive 2018/19:1 (§ 2).
1Koalitionsregering med Moderaterna, Centerpartiet och Folkpartiet · 2Koalitionsregering (Alliansen) · 3Koalitionsregering med Moderaterna och Liberalerna