Początkowo trenował również kombinację norweską, notując dobre wyniki w zawodach krajowych i zdobywając medale Mistrzostw Słowenii w młodszych kategoriach wiekowych. W dyscyplinie tej jednak tylko dwa razy wziął udział w oficjalnych zawodach międzynarodowych organizowanych pod egidą FIS. 1 września 2012 wystartował w FIS Schüler Grand Prix (Gundersen HS60/6 km, kategoria do lat 14) w Oberstdorfie i zajął 8. miejsce na 42 sklasyfikowanych zawodników – w skokach uzyskał 7. rezultat, a w biegu zanotował 15. czas. 13 stycznia 2013 wystartował w konkursie Alpen Cupu (Gundersen HS109/5 km), zajmując 52. lokatę[4] – w skokach uzyskał 44. rezultat w gronie 59 sklasyfikowanych zawodników, a w biegu pokonał dwóch ze swoich rodaków (54. czas rywalizacji)[5].
W skokach narciarskich uzyskiwał znaczące rezultaty w rywalizacji w młodszych kategoriach wiekowych – między innymi w lipcu 2011 był 2. indywidualnie (kategoria do lat 13) i 1. drużynowo w nieoficjalnych letnich mistrzostwach świata dzieci w Garmisch-Partenkirchen, a w lipcu 2013 w Hinterzarten zwyciężył w zawodach FIS Youth Cup[6]. W oficjalnych zawodach międzynarodowych organizowanych przez FIS w tej dyscyplinie wystąpił po raz pierwszy 24 lutego 2013 w Kranju, gdzie w konkursie FIS Cupu zajął 26. miejsce[7]. W lipcu 2014, również w Kranju, zadebiutował w Letnim Pucharze Kontynentalnym, plasując się na 35. i 8. pozycji. We wrześniu 2014 pierwszy w karierze stanął na podium konkursu cyklu Alpen Cup, zajmując trzecie miejsce w Tschagguns[8].
W sezonie zimowym 2014/2015 znalazł się w składzie reprezentacji Słowenii na konkursy w ramach Zimowego Olimpijskiego Festiwalu Młodzieży Europy 2015 w Tschagguns. W zawodach indywidualnych zdobył srebrny medal, przegrywając jedynie z Finem Niko Kytösaho, natomiast w rywalizacji zespołowej zdobył złoty medal. Otrzymał również powołanie na Mistrzostwa Świata Juniorów 2015 rozgrywane w kazachskim Ałmaty. Nie wystąpił jednak w konkursie indywidualnym, a w drużynowym zajął 5. miejsce[8].
Sezon 2015/2016
W sezonie letnim 2015 Domen Prevc uczestniczył w czterech konkursach Alpen Cup i został zwycięzcą każdego z nich[9]. 6 września 2015 podczas rywalizacji na skoczni im. Andreasa Küttela oddał najdłuższy skok w historii obiektu, wynoszący 125,5 metra, lecz nie zdołał go ustać[10]. W ramach Letniego Pucharu Kontynentalnego dwukrotnie stawał na podium w zawodach rozgrywanych na Vogtland Arenie w Klingenthal. 3 października był 2., a dzień później po raz pierwszy w karierze został zwycięzcą zawodów tej rangi[9].
Sezon zimowy 2015/2016 był pierwszym, w którym Prevc występował w konkursach z cyklu Pucharu Świata. W listopadzie 2015 został powołany na inaugurujące go zawody w Klingenthal. W debiucie stanął na drugim stopniu podium w konkursie drużynowym oraz zajął 8. pozycję w konkursie indywidualnym. Podczas pierwszego konkursu w Engelbergu – 19 grudnia 2015 – zajął 2. miejsce i pierwszy raz stanął na podium w zawodach indywidualnych Pucharu Świata; przegrał jedynie z bratem Peterem. Wynik ten powtórzył 30 stycznia 2016 w zawodach w Sapporo. 23 lutego zdobył srebrny medal w zawodach indywidualnych Mistrzostw Świata Juniorów w Narciarstwie Klasycznym 2016, przegrywając różnicą czterech punktów z Davidem Siegelem. Dzień później zwyciężył w drużynowym konkursie mieszanym; w drużynie męskiej zajął 5. miejsce[9].
Prevc ukończył sezon 2015/2016 Pucharu Świata na 14. miejscu z 486 punktami[11], biorąc udział w 18 konkursach (w jednym z nich nie zdobył punktów do klasyfikacji łącznej cyklu). Dwukrotnie stanął na podium i dziewięciokrotnie uplasował się w pierwszej dziesiątce zawodów[9].
25 listopada 2016 Domen Prevc odniósł pierwsze w karierze zwycięstwo w konkursie indywidualnym Pucharu Świata, w inaugurujących sezon 2016/2017 zawodach w Ruce wyprzedzając Severina Freunda oraz swojego brata Petera[13]. Po zajęciu 13. miejsca w drugim konkursie w tej miejscowości utracił prowadzenie w klasyfikacji ogólnej cyklu na rzecz Freunda[14]. Odzyskał je po kolejnych zawodach, rozgrywanych 4 grudnia w Klingenthal[15]. W kolejnych tygodniach odniósł dwa dalsze zwycięstwa – w Lillehammer i Engelbergu; w drugiej z tych miejscowości stanął także na drugim stopniu podium[12].
W 65. Turnieju Czterech Skoczni zajął 9. miejsce[11]. W trakcie turnieju, po konkursie w Innsbrucku, stracił prowadzenie w Pucharze Świata na rzecz Daniela-André Tande[16]. Odzyskał je po zawodach w Bischofshofen[17], by ostatecznie je utracić po kolejnym konkursie, rozgrywanym w Wiśle 14 stycznia 2017, tym razem na rzecz Kamila Stocha[18]. Dzień później na tej samej skoczni zajął 3. miejsce, po raz ostatni w sezonie stając na podium w zawodach indywidualnych[12].
W kolejnych tygodniach osiągał gorsze wyniki, niż na początku sezonu. W lutym i marcu 2017 łącznie trzykrotnie zajmował miejsca w pierwszej dziesiątce PŚ, za każdym razem na skoczniach mamucich. Tam najwyżej klasyfikowany w tym okresie był na 5. pozycji, w Oberstdorfie, a w pozostałych zawodach na 17. lokacie, w Pjongczangu. Został powołany na Mistrzostwa Świata w Narciarstwie Klasycznym 2017. Wystąpił tam tylko w konkursie indywidualnym na skoczni normalnej, w którym zajął 34. miejsce[12]. Po jednej z serii treningowych na dużym obiekcie, gdzie, po problemach w fazie lotu, Prevc uzyskał niespełna 80 metrów, trener reprezentacji Goran Janus wycofał go z dalszego udziału w światowym czempionacie, a zawodnik powrócił do Słowenii[19], opuszczając także konkurs Pucharu Świata w Oslo[20] (jako jedyny w sezonie[12]).
W Letnim Pucharze Kontynentalnym 2017 raz stanął na podium: był 3. we wrześniu w Klingenthal. Starty w zimowej części sezonu rozpoczął pod koniec grudnia, gdy zajął miejsca w trzeciej dziesiątce w zawodach Pucharu Świata 2017/2018 w Engelbergu. W cyklu startował nieregularnie, a punkty zdobył jedynie w 6 konkursach. Najlepsze wyniki osiągnął na skoczniach mamucich: w Tauplitz był 11., a w Vikersund, w ramach Raw Air 2018, zajął 4. miejsce[21]. Sezon zakończył na 33. miejscu w klasyfikacji generalnej z 81 punktami, zaś w Pucharze Świata w lotach narciarskich 2017/2018 zajął 13. miejsce[11].
W 2018 zadebiutował w Letnim Grand Prix. W najlepszym występie w tym cyklu, 23 września 2018 w Râșnovie, zajął 19. miejsce. Sezon 2018/2019 Pucharu Świata rozpoczął od dwukrotnego zajęcia 4. pozycji w zawodach w Ruce, które odbyły się 24 i 25 listopada. W konkursach cyklu rozgrywanych w grudniu i styczniu zajmował głównie miejsca w drugiej i trzeciej dziesiątce, najwyżej klasyfikowanym będąc na 13. miejscu, w zawodach w Sapporo i Oberstdorfie[22].
Znalazł się poza składem reprezentacji Słowenii na Mistrzostwa Świata w Narciarstwie Klasycznym 2019[23]. Po powrocie do startów, w rozgrywanych w marcu 2019 zawodach Pucharu Świata, pięciokrotnie zajął miejsca w najlepszej dziesiątce zawodów indywidualnych, w tym dwa razy na podium: zwyciężył w zamykającym Raw Air 2019 konkursie w Vikersund, a w kończącym sezon konkursie w Planicy zajął 2. miejsce[22]. W klasyfikacji generalnej Pucharu Świata 2018/2019 znalazł się ostatecznie na 13. miejscu z 542 punktami. W Pucharze Świata w lotach 2018/2019 był czwarty[11].
Sezon 2019/2020
W ramach Letniego Pucharu Kontynentalnego 2019 dwukrotnie zwyciężył we wrześniowych zawodach w Klingenthal. W sezonie 2019/2020 Pucharu Świata regularnie zdobywał punkty, najczęściej zajmując miejsca w drugiej i trzeciej dziesiątce. Najwyżej klasyfikowany indywidualnie był na 4. pozycji, 1 lutego 2020 w Sapporo[24]. W klasyfikacji generalnej sezon zakończył na 19. lokacie z 361 punktami[11].
Sezon 2020/2021
Starty w sezonie 2020/2021 rozpoczął od Mistrzostw Świata Świata w Lotach Narciarskich 2020, na których zajął 21. lokatę indywidualnie i 4. w drużynie. W grudniowych i styczniowych zawodach Pucharu Świata punkty zdobywał nieregularnie, lepsze wyniki osiągał w lutym i marcu. Najwyżej w zawodach cyklu znalazł się na 4. miejscu, które zajął dwukrotnie w marcowych konkursach w Planicy[25]. W klasyfikacji generalnej sezonu 2020/2021 Pucharu Świata zajął 22. pozycję z 241 punktami[11]. Na Mistrzostwach Świata w Narciarstwie Klasycznym 2021 wystąpił w drużynowym konkursie mężczyzn, w którym zajął 5. miejsce[25].
Sezon 2021/2022
Na początku sezonu zimowego 2021/2022 nie zdobywał punktów Pucharu Świata i w styczniu 2022 przesunięty został do startów w Pucharze Kontynentalnym; był to debiut Prevca w zimowej edycji tego cyklu. W jego ramach czterokrotnie stanął na podium: w Iron Mountain dwukrotnie zwyciężył, a w Planicy był dwa razy drugi. W marcu 2022 powrócił do startów w Pucharze Świata, w którym najwyżej sklasyfikowany został na 7. miejscu, w zawodach w Planicy[26]. Sezon 2021/2022 ukończył na 44. pozycji w klasyfikacji generalnej z 60 punktami[11]. W marcu wystąpił również na Mistrzostwach Świata w Lotach Narciarskich 2022. Zajął na nich 6. miejsce indywidualnie, a w drużynie zdobył wraz z Peterem Prevcem, Timim Zajcem i Anže Laniškiem złoty medal[26].
Sezon 2022/2023
W lipcu 2022 po raz pierwszy w karierze zajął miejsce w pierwszej dziesiątce zawodów Letniego Grand Prix, konkurs w Wiśle kończąc na 7. pozycji[27].
Regularnie występował w Pucharze Świata 2022/2023, w większości startów zdobywając punkty. Lepsze wyniki uzyskiwał w drugiej połowie sezonu – między styczniem a kwietniem 2023 siedmiokrotnie kończył zawody w pierwszej dziesiątce. Raz stanął na podium, w konkursie w Bad Mitterndorf rozgrywanym 28 stycznia zajmując 3. lokatę. Na Mistrzostwach Świata w Narciarstwie Klasycznym 2023 wystąpił w konkursie indywidualnym na skoczni dużej, gdzie zajął 21. miejsce[27]. Sezon Pucharu Świata ukończył na 18. miejscu klasyfikacji generalnej z 449 punktami, zaś w Pucharze Świata w lotach narciarskich 2022/2023 zajął 5. pozycję[11].
W Pucharze Świata 2023/2024 zajmował najczęściej miejsca w pierwszej i drugiej dziesiątce, lepsze wyniki osiągając w drugiej połowie sezonu. 18 lutego 2024 w Sapporo odniósł pierwsze po blisko pięcioletniej przerwie indywidualne zwycięstwo w cyklu. Poza tym jeszcze dwukrotnie stanął na podium: 17 marca w konkursie Raw Air 2024 w Vikersund był 3., a 24 marca na zakończeniu sezonu w Planicy zajął 2. pozycję[28]. W klasyfikacji generalnej znalazł się na 13. lokacie z 663 punktami, a w Pucharze Świata w lotach narciarskich 2023/2024 zajął 5. miejsce[11].