El premio Nobel de la Paz, de 86 años, salió acompañado de Aijalon Mahli Gomes, un afroamericano encarcelado por entrar ilegalmente en Corea del Norte desde China el pasado enero.
"Por petición del presidente Carter, y por razones humanitarias, Gomes fue indultado" por el líder norcoreano Kim Jong-Il, dijo un comunicado del Centro Carter.
Gomes, de 30 años y ex profesor de inglés en Corea del Sur, fue detenido en enero y condenado en abril a ocho años de trabajos forzados, así como a una multa de 600.000 dólares, por entrar ilegalmente en Corea del Norte.
El Departamento de Estado saludó la liberación, aunque dejó claro que el gobierno no desempeñó ningún papel oficial en la misión de Carter.
"Apreciamos el esfuerzo humanitario del ex presidente Carter y saludamos la decisión de Corea del Norte de conceder una amnistía especial al señor Gomes y permitirle regresar a Estados Unidos", dijo el portavoz del Departamento de Estado Philip Crowley en un comunicado.
La televisión mostró a Carter acompañado de Gomes, subiendo la escalera de un avión privado, y con un grupo de responsables norcoreanos en la pista.
La decisión norcoreana "de liberarlo después de que intentara ingresar ilegalmente refleja la política humanitaria y de paz" de Corea del Norte, indicó la agencia oficial KCNA.
El número dos del régimen comunista, Kim Yong-Nam, expresó a Carter la voluntad de una "reanudación de las negociaciones" entre las dos Coreas, Estados Unidos, Rusia, Japón y China, y de una desnuclearización de la península coreana, precisó KCNA.
Carter tuvo conversaciones "francas" con dirigentes norcoreanos sobre las relaciones bilaterales con Estados Unidos, los asuntos nucleares y "otros temas de interés mutuo".
Pyongyang ya hizo declaraciones similares en ocasiones anteriores, pero poniendo condiciones que fueron rechazadas por Seúl y Washington.
La oferta hecha a Carter viene después de una visita del negociador nuclear chino Wu Dawei a Pyongyang, y coincide con una visita de Kim Jong-Il a China, principal valedor del régimen.
Corea del Norte se retiró de las conversaciones a seis bandas en abril de 2009 para protestar por la condena de la ONU a un aparente ensayo de misil, presentado por el régimen de Pyongyang como una prueba de un cohete espacial.
Al mes siguiente, Pyongyang efectuó su segundo ensayo nuclear, desencadenando más sanciones por parte de Naciones Unidas.
Uno de los principales obstáculos a la reanudación de las negociaciones es el hundimiento en marzo de una corbeta surcoreana, que causó la muerte de 46 marinos y que Washington y Seúl imputan a Pyongyang.
En Seúl, mientras tanto, el enviado nuclear chino estaba de visita este viernes, promoviendo una reanudación de las negociaciones, e informando a los responsables surcoreanos sobre su visita a Pyongyang la semana pasada.
Sin embargo, Corea del Sur expresó sus reservas a la propuesta china de organizar un encuentro informal entre Pyongyang y Washington y mantener conversaciones preliminares antes de una reanudación del foro nuclear de los Seis.