Attrice teatrale svedese, apprezzata per le doti di attrice di testi classici, cominciò la sua carriera come ballerina (nonostante la stazza abbastanza abbondante), esordendo al cinema nel 1956 con Suss gott di Gunnar Höglund, dove appunto danzava nel ruolo di Eva. Notata da Ingmar Bergman, il regista la volle per Sussurri e grida (1973), nel ruolo della governante Anna, umile, silenziosa e ubbidiente che le farà vincere il David di Donatello Speciale per l'interpretazione, che condividerà con le colleghe Harriet Andersson, Ingrid Thulin e Liv Ullman. L'esperienza sarà così positiva che Bergman la rivorrà ne L'immagine allo specchio (1976) sempre assieme alla Ullmann, poi si presterà alla televisione recitando nella miniserie Skulden (1982) nel ruolo di Fru Kraus, lasciando definitivamente il cinema per la dimensione teatrale, dove si trova maggiormente a suo agio e nonostante l'età avanzata, ciò che stupisce di Kari Sylwan è il fatto che continui a danzare, come lo dimostra nello spettacolo con Jan Abramsson "Med Ögat Mitt i Pannan" che ha fatto nel 2006.