Lisans eğitimini 1994 yılında Bilkent Üniversitesi Uluslararası İlişkiler Bölümü’nde tamamlayan Karasar, yüksek lisansını 1996’da ABD’de Marquette Üniversitesi’nde, doktorasını ise 2002 yılında yeniden Bilkent Üniversitesi’nde tamamladı.

Akademik kariyerine Bilkent Üniversitesi’nde başlayan Karasar, 2003–2013 yılları arasında burada öğretim üyeliği yaptı. Aynı dönemde Bilkent Rusya Araştırmaları Merkezi’nin genel sekreterliğini yürüttü. 2003-2005 yılları arasında Avrasya Stratejik Araştırmalar Merkezi’nde Orta Asya Çalışmaları Bölüm Başkanı olarak görev aldı.

2013 yılında Atılım Üniversitesi’nde doçent olarak akademik çalışmalarını sürdüren Karasar, 2015 yılında profesör unvanını aldı. Bu süreçte Siyasi Tarih, Türk dış politikası, uluslararası politika, Avrasya çalışmaları ve Orta Asya üzerine yoğunlaştı. Akademik yayınları uluslararası dergilerde yer alan Karasar, aynı zamanda düşünce kuruluşları ve stratejik araştırmalar üzerine önemli eserlerin editörlüğünü üstlendi.

Avrasya ve Orta Asya çalışmaları alanında öncü isimlerden biri olarak kabul edilen Karasar, bu alanın akademik bir disiplin haline gelmesine katkı sağladı. Bugüne kadar çok sayıda yüksek lisans tezine danışmanlık yaptı ve akademik literatüre önemli eserler kazandırdı.

2014–2017 yılları arasında Atılım Üniversitesi’nde dekan yardımcılığı görevini yürüten Karasar, Ağustos 2017’den itibaren Kapadokya Üniversitesi’nde rektörlük görevini vekâleten üstlendi. 28 Aralık 2017 tarihinde asaleten rektör olarak atandı.

Uluslararası alanda da aktif bir akademisyen olan Karasar; Rusya, Orta Asya ve Türk dünyası üzerine saha çalışmaları yürütmüş, AGİT seçim gözlem misyonlarında görev almış ve birçok ülkede akademik araştırmalarda bulunmuştur. İngilizce ve Rusça bilmektedir.

Bugün itibarıyla Prof. Dr. Hasan Ali Karasar, akademik birikimi, stratejik analiz gücü ve uluslararası tecrübesiyle Türkiye’de yükseköğretim ve dış politika çalışmalarına yön veren önemli isimler arasında yer almaktadır.