Dario Cologna remporte trois médailles aux Championnats du monde en sept participations. Il remporte un titre mondial sur la poursuite, quinze kilomètres en classique suivis de quinze kilomètres en style libre, lors de l'édition de 2013 à Val di Fiemme, où il remporte également l'argent du cinquante kilomètres. Lors de l'édition suivante, disputée à Falun, il remporte la médaille d'argent du skiathlon.