Pierwszy sukces w karierze Madeleine Berthod osiągnęła w 1952 roku, kiedy została mistrzynią Szwajcarii w slalomie gigancie. W tym samym roku wystartowała na igrzyskach olimpijskich w Oslo, gdzie zajęła szóste miejsce w zjeździe i slalomie, a w gigancie została zdyskwalifikowana. Z rozgrywanych dwa lata później mistrzostw świata w Åre wróciła z dwoma medalami. Najpierw zajęła drugie miejsce w gigancie, rozdzielając na podium Francuzkę Lucienne Schmith oraz Jannette Burr z USA. Następnie drugie miejsce zajęła również w kombinacji, plasując się za swą rodaczką Idą Schöpfer, a przed Lucienne Schmith. Największy sukces osiągnęła jednak w 1956 roku, kiedy podczas igrzysk olimpijskich w Cortina d’Ampezzo zwyciężyła w biegu zjazdowym. W zawodach tych o 4,7 sekundy wyprzedziła inną Szwajcarkę, Friedę Dänzer, a o ponad pięć sekund Lucile Wheeler z Kanady. Na tej samej imprezie była też czwarta w gigancie, przegrywając walkę o medal o 0,1 sekundy z Austriaczką Dorotheą Hochleitner. Igrzyska w Cortina d’Ampezzo były równocześnie mistrzostwami świata, jednak kombinację rozgrywano tylko w ramach drugiej z tych imprez. W konkurencji tej Berthod także była najlepsza, wyprzedzając Friedę Dänzer oraz Włoszkę Giulianę Minuzzo. Brała także udział w rozgrywanych cztery lata później igrzyskach w Squaw Valley, jednak nie zdobyła żadnego medalu. Najlepszy wynik uzyskała tam w gigancie, który ukończyła na dziewiątej pozycji. W 1960 roku zakończyła karierę.