Alors qu'il se prépare à la Coupe du monde de ski alpin 2010-2011, il est victime d'une grave blessure lors d'un entraînement en septembre. Atteint d'une déchirure du ligament croisé antérieur et d'une élongation du ligament latéral interne du genou gauche, il doit être opéré et doit observer 6 mois d'absence, l'empêchant ainsi de participer à la Coupe du monde et aux championnats du monde 2011. La saison 2012 commence mal pour Défago, après deux échecs en début de saison. Mais il se ressaisit vite, notamment en rentrant de nouveau dans le top dix lors du géant d'Alta Badia, où il prend une encourageante . Le 29 décembre 2011, il décroche sa quatrième victoire en coupe du monde lors de la descente de Bormio.