Defars genombrott kom när hon 2002 blev juniorvärldsmästarinna på både 3 000 meter och på 5 000 meter. Året efter kom hennes första mästerskapsmedalj när hon blev bronsmedaljös vid inomhus VM på 3 000 meter. Hon deltog även vid utomhus VM i Paris men blev där utslagen redan i försöken.
Under 2005 deltog hon vid VM i Helsingfors och slutade där tvåa på 5 000 meter efter landsmaninnan Tirunesh Dibaba. Hon inledde 2006 med att försvara sitt guld inomhus på 3 000 meter. Utomhus sprang hon vid tävlingar i New York 5 000 meter på 14.24,53 vilket var snabbare än Elvan Abeylegesses två år gamla världsrekord.
Under 2007 förbättrade hon sitt världsrekord på 5 000 meter när hon noterade tiden 14.16,63 vid tävlingarna på Bislett Games. Samma år blev hon även världsmästarinna på 5 000 meter vid VM i Osaka.
Under 2008 blev hon även av med sitt världsrekord då Tirunesh Dibaba sprang på 14:11,15.
Hon deltog på både 5 000 och 10 000 meter vid VM 2009 i Berlin. På den kortare distansen blev hon bronsmedaljös och på den längre slutade hon på femte plats. Hon avslutade friidrottsåret med att vinna guld på både 3 000 och 5 000 meter vid IAAF World Athletics Final 2009.
Personliga rekord
1 500 meter - 4.06,12 från 2006
3 000 meter - 8.24,51 från 2007 (inomhus 8.23,72 VR från 2007)
