I 1996 vann Défago junior-VM i super-G og fekk sølv i kombinasjonen og bronse i storslalåm. Straks etter debuterte han i verdscupen i alpint i Hafjell med ein 15. plass i storslalåm.
Défago byrja nærme seg verdseliten i 2000-sesongen då han i to renn kom i mål som sjuandemann. På tampen av 2001-sesongen vart han nummer fire i eit super-G-renn i Kvitfjell, slått av tre austerrikarar. Ganske nøyaktig eitt år seinare fekk han sin fyrste pallplass då han i same super-G-løypa vart nummer to etter Alessandro Fattori frå Italia.
Défagos fyrste verdscupsiger kom 20. desember 2002, i eit super-G-renn i Gherdëina. I 2005-sesongen gjorde han mange gode prestasjonar og kom på sjetteplass samanlagt i verdscupen. Denne plasseringa kopierte han i 2009-sesongen, då han vart nummer tre både i kampen om utforpokalen og om super-G-pokalen av verdscupen. I same sesongen, i januar 2009, tok han sin andre siger då han rann fortast i utforløypa i Wengen.
I VM 2007 i Åre kom Défago på fjerde plass i superkombinasjonen, hans beste meisterskapsplassering til dess, i ei tevling der landsmannen Daniel Albrecht vart verdsmeister. Under OL 2010 opplevde Défago høgdepunktet som aktiv då han vart olympiameister i utforrennet, sju hundredels sekund framom norske Aksel Lund Svindal.
Défago tok sin fjerde og siste siger i verdscupen i eit utforrenn i Bormio romjula 2011.
Défago på veg mot gull i utforløypa under vinter-OL 2010
Medaljar og besteplasseringar i internasjonale meisterskap
2001: Nr 6 i super-G under VM i alpint i St. Anton
