Contudo, à exceção da estreia, ele esteve nos demais jogos do mundial, com destaque para a vitória sobre a tradicional Nova Zelândia nas quartas-de-final.[1] Foi a primeira vez na história das Copas do Mundo de Rugby que os All Blacks não chegaram às semifinais.[4] Dusautoir fez o primeiro try francês naquela partida, e ajudou os Bleus a terem a esmagadora estatística de 178 tackles contra 36 dos adversários ali.[1] O sonho de obter em casa o primeiro título mundial francês, porém, só durou até a fase seguinte, quando a rival Inglaterra, que havia sido derrotada pelos franceses em amistoso preparatório, venceu-os nas semifinais.[1]
De substituto às pressas, Dusautoir passou a ser capitão da seleção, em 2009, inicialmente após lesão de Lionel Nallet. Mas, após excursão pela Oceania que incluiu nova vitória sobre a Nova Zelândia, manteve-se no posto mesmo com o retorno deste. No mesmo ano, a França conseguiu também uma destacada vitória sobre a África do Sul em Toulouse e, em 2010, Dusautoir foi o capitão da campanha perfeita no Seis Nações do ano: os gauleses obtiveram o chamado grand slam, ou seja, vitória em todos os jogos. Na temporada que se seguiu, em 2010-11, foi campeão francês com o Toulouse e confirmado como capitão para a Copa do Mundo de Rugby de 2011.[1]
No mundial, a França teve uma campanha instável. Os jogadores se relacionavam mal com a mídia e com o próprio técnico, Marc Lièvremont, tendo sofrido derrotas para a anfitriã Nova Zelândia e também para Tonga, sendo esta última considerada o resultado mais surpreendente da história do torneio.[5][6] Nos mata-matas, os franceses também jogaram mal,[5] sendo bastante pressionados na semifinal, diante de um País de Gales superior mesmo com o capitão Sam Warburton expulso,[7] mas conseguiram vencer, ainda que carregassem a pecha de "piores finalistas das Copas". Dusautoir e seus colegas de terceira linha, Imanol Harinordoquy e Julien Bonnaire, eram vistos exatamente como boa parte do lado positivo do elenco, tendo boas atuações.[5]
A final foi novo encontro contra a favoritíssima Nova Zelândia, que vinha fazendo campanha irrepreensível.[5] No jogo decisivo, porém, os franceses estiveram melhor e pressionaram bastante os anfitriões na meia hora final. Dusautoir teve grande atuação: visto como "incansável", ele marcou o try dos visitantes, que perderam por apenas um ponto de diferença - os All Blacks venceram por 8-7.[3] Apesar da derrota, a performance do capitão ao longo da temporada e também na competição fizeram com que Dusautoir acabasse eleito o melhor jogador de rugby do mundo pela International Rugby Board na ocasião. Foi o segundo Bleu a receber a premiação.[2]
Em 2012, conseguiu o bicampeonato francês seguido com o Toulouse.[8]
