Poulsson ble født og vokste opp på Rjukan. Var sønn av ingeniør Jens Poulsson. Han var offiser under andre verdenskrig, fenrik i Kompani Linge og med i aksjonen mot tungtvannsanlegget på Vemork 27.-28.02.1943. Poulsson var leder for operasjon Grouse, fortropp for den første Vemork-aksjonen. De øvrige medlemmene av Grouse var Claus Helberg, Knut Haugland og Arne Kjelstrup.
I april 1943 vendte Poulsson tilbake til Storbritannia. I oktober 1944 ble han igjen sluppet over Telemark, som deltaker i Operasjon Sunshine hvor han var nestleder. Denne operasjonen var et samarbeide mellom Kompani Linge og Milorg som blant annet skulle beskytte norske industrianlegg og kraftverk i tilfelle tyskerne i krigens siste fase besluttet å bruke den brente jords taktikk også i Sør-Norge. Da lederen, major Leif Tronstad ble drept i mars 1945, overtok Poulsson som leder for operasjonen. Fram til slutten av krigen var Poulsson sjef for Milorg D 16.
Etter krigen fortsatte Poulsson i Forsvaret. Han gjennomførte i 1952 offiserskurs i USA og tok i 1966 Forsvarets høgskole. I 1960 var han sjef for DANFOR, den dansk-norske bataljonen i FN-styrken UNEF I i Gaza. Han var sjef for H. M. Kongens Garde 1961–65, nestkommanderende for Brigaden i Nord-Norge 1967–68 og sjef for Infanteriregiment nr. 3 1980–82. Han ble utnevnt til oberst i 1968.
