Вальгрен родился в Линчепинге (Linköping) в 1964-м году и рос в Скогсторпе (Skogstorp) недалеко Фалькенберга (Falkenberg). Уже учась в последних классах средней школы, писал поэзию и свои первые фрагменты прозы, при этом играл в различных музыкальных группах. Когда ему исполнилось 20 лет, Вальгрен предпринял путешествие в Индию с намерением написать большой роман. Свои первые романы он писал в запущенных гостиничных номерах, путешествуя по Азии и Европе. Карл-Йоганн 14 лет жил за границей — в Мадриде, Копенгагене и самое долгое время в Берлине, работал барменом и лесорубом. С 2004-го года постоянно проживает в Стокгольме.

Наркотики, сверхъестественные существа и власть мифа — вот некоторые из основных тем в раннем творчестве Вальгрена. Он дебютировал в 1987-м году большим романом "Nomaderna" ("Кочевники"). Название ссылается на жителей запада, бродящих по Индии в постоянном поиске экзотических сенсаций. В романе, который может быть определен и как плутовская история, и как панорама типажей Вальгрен экспериментирует с различными формами нарратива и различными стилями. Сам он называет это "мифическим реализмом". В романе есть несколько историй, включая историю о самом создании этой книги, которые дают право определить его как "сверхроман". После издания сборника рассказов "Langta bort" ("Тяга прочь", 1988 г.), Карл-Йоганн возвращается в свой город детства — Фалькенберг. Его следующий роман "Женщина-птица" ("Fagelkvinnan", 1991 г.) обстоятельно освещает проблематику распада семьи, взаимоотношений и ограничений жизни в маленьком городке.

Серьезный успех пришел к автору с публикацией его следующего произведения — "Ясновидец. История удивительной любви" (2002 г.), которое было удостоено Августовской премии и номинировалось на "International Horror Guild Award". Вердикт жюри был таков: "роман Карла-Йоханна Вальгрена изобретательно и талантливо играет на сильных эмоциях и великих идеях в свободолюбивом духе романтизма. Это столь же оригинально, как и очаровательно". К 2009-му году в Швеции было продано 350000 экземпляров книги, осуществлены переводы на 25 языков. На русском языке роман выдержал четыре издания. Это стало международным прорывом Вальгрена. Это грандиозный любовный роман, который был написан в течение пяти лет. Главный герой здесь — весьма странная личность. Окражающие называют его монстром. Вальгрен: "Идея состояла в том, чтобы создать героя, имеющего худшие уродства, но все еще любящего жизнь". Помимо отвратительной внешности Эркюль Барфусс оказывается глухим и немым, ему приходится осваивать язык жестов. Однако он имеет сильный интеллект и самое главное — он умеет читать чужие мысли, что дает ему практически неограниченные возможности влиять на людей. В один день с Эркюлем родилась и прелестная девочка Хенриетта. Эти два героя в дальнейшем сформируют необычную и одухотворенную любовную пару.

После успеха "Ясновидца" Вальгрен заявил, что это, скорее всего его последняя книга. Теперь он всецело собирался сконцентрироваться на музыке. "Я писал ежедневно — если не на бумаге, то в мыслях, в таком темпе я работал, только когда мне было 20 лет. Теперь я должен отдохнуть от всех этих слов". Спустя семь лет был опубликован новый роман Вальгрена — "Кунцельманн & Кунцельманн" (2009 г.). Это масштабное и поразительное полотно, в центре которого отец и сын — Виктор и Иоаким. Две взаимосвязанные сюжетные линии, которые охватывают значительный промежуток времени — нацистская Германия, послевоенная Европа и современная Швеция. Ложь как искусство, сексуальность и нетрадиционная ориентация, самореализация — эти и многие другие социальные и философские проблемы Вальгрен сделал канвой своего романа.