Esordì ai Giochi olimpici invernali a Salt Lake City 2002, dove si classificò 12º nella discesa libera e 21º nella combinata; nello stesso anno conquistò la prima vittoria in Coppa del Mondo, nonché primo podio, il 21 dicembre nella discesa libera della Saslong in Val Gardena e ai successivi Mondiali di Sankt Moritz 2003 si classificò 8º nella medesima specialità. In Coppa del Mondo conquistò l'ultima vittoria il 20 dicembre 2003, nuovamente nella discesa libera della Saslong in Val Gardena, e l'ultimo podio il 27 novembre 2004 a Lake Louise ancora in discesa libera (2º).
Il 7 gennaio 2005, in allenamento a Chamonix, si infortunò gravemente a un ginocchio e fu costretto a saltare i Mondiali di Bormio/Santa Caterina Valfurva e a stare fermo per sei mesi. La ripresa degli allenamenti e delle gare si rivelò lunga e difficile[senza fonte]; nel gennaio 2006, a Wengen nella discesa della Lauberhorn, fu solo 34º; ai XX Giochi olimpici invernali di Torino 2006, sua ultima presenza olimpica, vinse però a sorpresa la medaglia d'oro nella discesa libera disputata il 12 febbraio, battendo l'austriacoMichael Walchhofer, e si classificò 11º nel supergigante. Poche settimane dopo, a Åre, Dénériaz si infortunò di nuovo[senza fonte]. Tentò di riprendere nella stagione successiva, ma i risultati furono deludenti: ai Mondiali di Åre 2007, suo congedo iridato, si classificò 33º nella discesa libera e 29º nel supergigante e si ritirò all'inizio della stagione 2007-2008; la sua ultima gara fu il supergigante di Coppa del Mondo disputato a Lake Louise il 25 novembre, chiuso da Dénériaz al 48º posto.
