Артем Карасев родился 21 июля 1984 года в городе Санкт-Петербург. Мальчик вырос в обычной семье и даже не думал о карьере актера. В старших классах планировал, что поступит на факультет психологии. Однако в десятом классе из любопытства отправился вместе с друзьями на кастинг одного из сериалов. Атмосфера на съемочной площадке так понравилась Артему, что спустя полгода, получив школьный аттестат, без малейших раздумий отнес документы в театральный вуз. Сдав все экзамены стал студентом Российского Государственного Института Сценических Искусств, мастерской профессора Анатолия Шведерского. В 2006 году молодому человеку вручили диплом о высшем театральном образовании.
Творческая биография Карасева началась еще за два года до окончания учебы. Сначала появился на экране в эпизодах мелодрамы «Невестка» и сериала «Московская сага». Затем приглашался на более крупные роли. Актер снимался в фильмах «План «Б»», «Дюжина правосудия», «Эра Стрельца», «Опера-3. Хроники убойного отдела» и «Волшебник».
В 2008 году питерский актер снялся в многосерийном проекте Николая Борца «Передел. Кровь с молоком», где сыграл сына главной героини. В том же году его зачислили в труппу Санкт-Петербургского Александринского театра.
Несомненной удачей для Артема оказалась работа в популярном сериале «След пираньи» , где сыграл главного персонажа. С этого времени артисту все чаще предлагают главные роли. В 2009 году Карасев снялся в сериале «Б.О.М.Ж.», затем дважды перевоплощался в полицейских в сериалах «Улицы разбитых фонарей-12» и «Наружное наблюдение». В 2014 году на экраны вышел сериал «Испанец», тепло принятый зрителями и критиками. Артем появился в образе главного героя ленты Алекса Мартинеса. Через два года поклонники увидят питерского актера в новом проекте под названием «Перчатка Авроры».
В мае 2017 года зрители увидели сериал «Между любовью и ненавистью», где Артем исполнил главную мужскую роль. Артист сыграл оперативного уполномоченного Павла, человека, в которого со школьной скамьи влюблены две подруги. В апреле 2018 года появился в сериале «Улетный экипаж». Коллегами по площадке артиста стали Алексей Чадов и Наталья Бардо. В следующем 2019 году талантливый актер принял участие в кинолентах «Знахарь» и «Замок из песка».