Karsh wollte in seiner neuen Heimat ursprünglich Arzt werden, entdeckte aber nach der Arbeit für seinen Onkel sein Interesse an der Fotografie. Eines seiner Fotos schenkte er einem Freund, der es heimlich bei einem Wettbewerb einreichte. Es gewann den ersten Preis. Sein Onkel erkannte sein Talent und schickte Karsh zu dem Bostoner Fotografen John H. Garo in die Lehre, zu dessen Kundenkreis berühmte Musiker, Künstler, Journalisten und Staatsmänner gehörten. Dort beschloss Karsh, „jene Männer und Frauen zu fotografieren, die der Welt ihren Stempel aufdrücken“.
Karsh kehrte nach Kanada zurück und eröffnete 1931 sein eigenes Studio. Er erlangte einen relativ guten Ruf, baute sich einen beeindruckenden Kundenstamm auf und ließ seine Fotografien in Zeitungen in ganz Kanada veröffentlichen. Doch erst 1941 machte Karsh ein Foto, das sein Leben verändern sollte. Karsh fotografierte einen finster dreinblickenden und trotzigen Winston Churchill. Das Bild wurde zu einem Symbol für den Geist Großbritanniens und zu einem der berühmtesten fotografischen Porträts der Welt. Karsh begann, Persönlichkeiten wie Albert Einstein, Papst Johannes XXIII., Königin Elizabeth, Pablo Picasso, Helen Keller, Ernest Hemmingway, Joan Miro, Anna Magnani, Elizabeth Taylor und Tausende andere zu fotografieren. Seine Arbeiten befinden sich in den ständigen Sammlungen der International Photography Hall of Fame and Museum, des Museum of Modern Art, des Metropolitan Museum of Art in New York, des Art Institute of Chicago und vielen anderen. Der Großteil seines Werks, darunter mehr als 260.000 Negative und Dias sowie 50.000 Originalabzüge, wurde 1987 an die National Archives of Canada verkauft. Er hat mehr als zwei Dutzend Ehrentitel erhalten. Karsh war Autor und Gegenstand zahlreicher Bücher, darunter The Faces of Destiny (1946), In Search of Greatness: Reflections of Yousuf Karsh (1962), Karsh Portfolio (1967), Karsh Portraits (1976) und Karsh: A Fifty-Year Retrospective (1983).