Karl lauk stúdentsprófi frá Menntaskólanum í Reykjavík árið 1973 og læknaprófi frá Háskóla Íslands árið 1979. Eftir að hafa unnið sem kandidat og aðstoðarlæknir fór hann í sérnám í sýklafræði í Bretlandi, fyrst á Glasgow Royal Infirmary og síðan á Royal Hallamshire og Northern General sjúkrahúsunum í Sheffield. Hann tók breska sérfræðiprófið í sýklafræði (MRCPath) árið 1987. Eftir sérnámið fékk hann styrk frá breska meinafræðifélaginu til að vinna sem research fellow við Hygiene Institut der Universität zu Köln í 8 mánuði árið 1988. Hann kom til Íslands síðar það ár og hóf störf sem sérfræðilæknir á sýklafræðideildinni og dósent í sýklafræði við HÍ. Karl varði doktorsritgerð sína “Coagulase negative staphylococci and foreign body associated infections” við Sheffield háskólann í júní 1993. Hann hefur verið yfirlæknir sýklafræðideildar síðan 1999 og prófessor í sýklafræði frá 2000.
Helstu áherslur í rannsóknum
Frá því að fjölónæmir pneumókokkar hófu innreið sína á Íslandi í lok 9 áratugs síðustu aldar hafa pneumókokkar verið aðalviðfangsefni Karls G. Kristinssonar. Þær rannsóknir hafa einkum verið á sviði sameindafaraldsfræði, áhættuþáttum ónæmis og tengslum við sýklalyfjanotkun. Í tengslum við þessar rannsóknir hefur hann verið í nánu samstarfi við Rockefeller háskólann í New York, Karolinsku stofnunina í Stokkhólmi, Háskólann í Lissabon, Oxford háskóla og Imperial College í London. Hann fékk styrki úr rammaáætlunum Evrópusambandsins 2000-2003 (EURIS), aftur 2004-2006 (PREVIS) og frá EEA/Norway Grants 2009-2010 (Ice-Czech).Karl tók virkan þátt í þeim Campylobacter rannsóknum sem hófust í faraldrinum 1998-1999 og leiddu til nýrrar þekkingar sem hefur nýst það vel að nú er nýgengi Campylobacter í mönnum og kjúklingum á Íslandi með því lægsta sem þekkist í heiminum.
Hann var einn af stjórnendum rannsóknar á erfðum tiltekinna smitsjúkdóma sem gerð var í samvinnu við Íslenska erfðagreiningu og styrkt af National Institute of Health í Bandaríkjunum.
Karl var einn stofnenda sprotafyrirtækisins Auris ehf sem hefur unnið að þróun nýrrar meðferðar við miðeyrnabólgum. Meðferðin byggist á því að rokgjörnum innihaldsefnum ilmkjarnaolía er komið fyrir í úteyranu. Þær smjúga síðan inn í miðeyrað þar sem þær granda bakteríunum. Síðan sannreynt var að meðferðin virkar vel á miðeyrnabólgur í rottum og er skaðlaus mönnum hefur verið unnið að þróun meðferðarformsins hjá börnum.
Karl fékk hvatningarstyrk frá Vísindasjóði Landspítala árið 2012 til að vinna að rannsóknum á áhrifum bólusetningar með próteintengdu pneumókokkabóluefni og í janúar síðastliðnum fékk hann ásamt Ásgeiri Haraldssyni og Helgu Erlendsdóttur rúmlega 1 milljón Evra styrk fyrir sama verkefni.
Ritrýndar tímaritsgreinar Karls eru tæplega tvö hundruð (>4000 tilvitnanir, h-index 34) og ágrip ráðstefna mörg hundruð. Hann hefur leiðbeint fjölda lækna- og lífeindafræðinema í rannsóknarnámi (BS, MS og PhD). Hann var formaður Vísindasiðanefndar 1998, er einn aðstoðarritstjóra Eurosurveillance og í ritnefndum Microbial Drug Resistance og Scandinavian Journal of Infectious Diseases. Karl var forseti Norðurlandasamtaka sýklafræðinga og smitsjúkdómalækna 2009-2012. Hann er fulltrúi Íslands fyrir sýklafræði (National Microbiology Focal Point) og sýklalyfjaónæmi (Antimicrobial Resistance Focal Point) hjá Sóttvarnastofnun Evrópu (European Centre for Disease Prevention and Control).