Im Vergleich zu den Auftritten mit der Staffel gelangen Desthieux in den Einzelweltcups kleinere Erfolge: Zwar hatte er bereits am Ende seiner zweiten Saison in der höchsten Wettkampfklasse, beim Massenstart von Oslo im März 2014, einen vierten Rang belegt – dieses Resultat blieb jedoch über vier Jahre sein bestes Karriereergebnis. Erst 2018 stand der mittlerweile 26-Jährige in Tjumen als Sprintzweiter erstmals auf dem Weltcup-Podest eines Einzelrennens und erreichte am Saisonende im Gesamtweltcup als Achter ein Top-Ten-Ergebnis. Dennoch sah sich Desthieux noch im Winter 2018/19 „eher als Außenseiter mit Potenzial und nicht als möglicher Sieger“. In ebendieser Saison zeigte Martin Fourcade, nach zuvor sieben Gesamtweltcupsiegen in Folge, größere Schwächen und wurde Zwölfter in der Wertung. Desthieux platzierte sich mit insgesamt konstanteren Leistungen – 17 Top-Ten-Ergebnissen bei 25 Auftritten, darunter zwei weitere Podiumsergebnisse – als Vierter vor Fourcade, aber einen Rang hinter Fillon Maillet, der in diesem Winter seine ersten Weltcupsiege feierte. Die Konstanz behielt Desthieux auch &lt;a href="Biathlon-Weltcup%202019/20"&gt;2019/20&lt;/a&gt; als Sechster des Gesamtweltcups bei – dieses Mal aber lediglich als viertbester Franzose, hinter dem wiedererstarkten Fourcade, Fillon Maillet und dem jüngeren Émilien Jacquelin. Diese vier Athleten gewannen bei den Weltmeisterschaften 2020 in Antholz die Staffel-Goldmedaille.