De nåværende kommunegrensene er fra 1964, da herredene Helgøy og Karlsøy ble slått sammen, samtidig som fastlandsdelen av Karlsøy ble overført til Lyngen.
Etter andre verdenskrig har kommunen har hatt nedgang i folketallet, og flere av øyene er nå helt folketomme. Dette gjelder blant annet Helgøya, Nord-Kvaløy, Fugløya og Grøtøy. Til sjølve Karlsøya flytta det derimot flere ungdommer først på 1970-tallet. Disse satsa på jordbruk, først og fremst geithold, inspirert av ei grønn bølge og motstand mot sentralisering.
Personer fra Karlsøy
Håvard Dahl Bratrein (født 1933), historiker som har skrevet bygdebøkene for Helgøy og Karlsøy
Alfred Eriksen (1864-1934), sokneprest i Karlsøy 1891-1910, ordfører der 1899-1903 og stortingsmann (Arbeiderpartiet) 1903-1912
