Josef Karlík patřil k prvním absolventům herectví na Janáčkově Akademii múzických umění v Brně (1951). Po řadě krátkých angažmá zakotvil v činohře Státního divadla v Brně (1954), kde se od přelomu 50. a 60. let zařadil mezi přední členy souboru a - spolu s V. Fialovou a R. Jurdou - byl protagonistou klíčových inscenací režisérů E. Sokolovského (Azdak, Brecht: Křídový kruh), A. Hajdy (Goetz, Sartre: Ďábel a pánbůh, Shakespearův Král Lear) a M. Hynšta (Edgar, Dürrenmatt: Play Strindberg, MoliŹrův Tartuffe).

Po normalizaci brněnské scény se od roku 1970 Karlík uplatňoval v režiích Z. Kaloče. Své ukázněné herectví obohatil novými polohami respektujícími složitost lidské psychiky (Trigorin, Čechov: Racek, Řezník, Kaloč: Mejdan). Mezi jeho nejlepší výkony se řadí Brechtův Galileo Galilei (1978), jehož pojal jako moderního intelektuála ohrožovaného mocí.

V 80. letech ztělesňoval naopak typy, které svou moc zneužívají (Boris Godunov, Tolstoj: Car Fjodor, Jago, Shakespeare: Othello). Karlík však s úspěchem vytvořil i komediální typy: (Harlekýn, Gozzi: Princezna Turandot; Puk, Shakespeare: Sen noci svatojanské).

Bohatá je jeho spolupráce s rozhlasem, filmem, dabingem i televizí (Poledňáková: Jak dostat tatínka do polepšovny, Kaloč: Mejdan). Karlík je výraznou hereckou osobností, překračující svým významem brněnskou první scénu. 30.10.2009 zemřel Josef Karlík v Brně.