Po studiu historie se věnoval žurnalistice, nejprve jako novinář a poté jako policejní reportér. V 50. letech působil jako zahraniční korespondent ve Španělsku, odkud ho kvůli svým politickým názorům režim Franca vyhostil. Následně cestoval po světě, než se vrátil do Švédska a znovu se pustil do novinářské práce. V roce 1961 poznal novinářku Maj Sjöwallovou. I když oba psali i samostatně, největší slávu jim přinesla společná série detektivních románů. Od začátku si stanovili, že bude obsahovat deset dílů. V letech 1965 až 1975 tak vznikla série s komisařem Martinem Beckem a jeho týmem, na které pracovali po večerech, když už děti spaly. Inspiraci čerpali z knih Eda McBaina, které překládali do švédštiny, ale sami se stali vzorem pro další generace autorů, například Mankella.
Jejich prvním románem byla v roce 1965 vydaná *Roseanna*, realistický příběh o sexuální vraždě, a posledním *Teroristé* o deset let později. Stejného roku Per Wahlöö zemřel. Manželé při psaní seděli proti sobě u psacího stolu a romány tvořili skutečně společně – střídavě psali kapitoly, které si následně vzájemně upravovali. Všechny detektivky spojovala postava komisaře Martina Becka, děj se odehrával ve Stockholmu a knihy reflektovaly aktuální společenské a politické otázky. Mnoho z nich bylo zfilmováno a všechny byly přeloženy i do češtiny.