A disputar o seu 32.º Campeonato do Mundo - um recorde que partilha com Steve Davis - o sete vezes campeão do mundo mostrou flashes do seu brilho duradouro, apesar de uma longa ausência da digressão.
O'Sullivan, de 49 anos, não jogava uma partida profissional desde janeiro, quando uma frustrante fase de forma culminou com a quebra do taco e o seu abandono após quatro derrotas em cinco partidas na Championship League.
A esse momento dramático seguiu-se um período de ausência de competição, durante o qual O'Sullivan se retirou de vários eventos importantes, incluindo o prestigiado Masters, o Welsh Open e o Grand Prix.
Ele citou a necessidade de se concentrar na sua saúde e bem-estar, afirmando mais tarde que o simples regresso ao Crucible era "um feito em si mesmo", no meio de desafios de saúde mental em curso.
Contra Carter, O'Sullivan inicialmente parecia enferrujado, perdendo o primeiro quadro. No entanto, rapidamente entrou no ritmo, produzindo um soberbo break de 107 - o seu 1.283.º século em jogo profissional e o seu 208.º no Crucible, ambos prolongando recordes que podem nunca ser tocados.
Esse esforço ajudou-o a estabelecer uma vantagem de 3-1.
Ele parecia pronto para estender a sua vantagem ainda mais com outro século, mas perdeu um vermelho direto aos 85.
Uma chance de fechar a sessão com uma vantagem de dois quadros escapou quando, com 46-5 no nono quadro, O'Sullivan perdeu um vermelho longo. Carter atacou para ganhar o quadro e limitar os danos para a sessão de encerramento da tarde de quarta-feira.
O'Sullivan está a tentar abrir novos caminhos ao ganhar um oitavo título mundial - algo que nenhum jogador conseguiu na era moderna.
O seu atual recorde de sete títulos mundiais iguala-o a Stephen Hendry, cujo domínio nos anos 90 parecia intocável.
Se O'Sullivan levantar o troféu novamente este ano, irá tornar-se o jogador mais condecorado da história do Crucible.
Murphy em ascensão
O ex-campeão mundial Shaun Murphy fez uma exibição clínica contra o estreante no Crucible Daniel Wells, chegando a uma vantagem de 7 a 2 após a primeira sessão.
Murphy, que ganhou o seu primeiro título mundial há 20 anos, em 2005, parecia novamente um sério candidato, disparando pausas de 63, 100, 57, 138 e 76 para assumir o controlo do encontro.
Wells, que lutou em três rondas de qualificação para chegar ao palco principal, brilhou brevemente com séculos de 131 e 109, mas os erros - incluindo um preto falhado no último quadro - permitiram a Murphy castigá-lo impiedosamente com um break de 89.
Murphy precisa de apenas mais três frames quando voltarem a jogar na quarta-feira de manhã.
Depois de conquistar o título do Masters em janeiro, Murphy está a tentar tornar-se o primeiro jogador desde Judd Trump em 2018-19 a vencer o Masters e o Campeonato do Mundo na mesma época.
Por falar em Trump, o número um do mundo está pronto para começar a sua campanha no Crucible na noite desta terça-feira, enfrentando um confronto de abertura complicado contra o chinês Zhou Yuelong. Trump, que levantou o título em 2019, chega como favorito das casas de apostas, mas conhecerá os perigos de um adversário afiado no início.
Noutros resultados, o chinês Ding Junhui garantiu o seu lugar nos oitavos de final com uma vitória por 10-7 sobre Zak Surety.
Ding, três vezes finalista no Crucible, manteve uma vantagem de 6-2 durante a noite, mas teve de resistir a uma série de grandes quebras de Surety, que compilou quatro séculos - 104, 109, 136 e 110 - em cinco quadros numa luta animada.
Enquanto isso, o chinês Zhang Anda, 10.º cabeça de série, lidera o compatriota Pang Junxu por 5-3 após a sessão de abertura, embora a partida seja concluída na manhã de quarta-feira, após um ligeiro atraso.