Pierwszą dużą imprezą w jego karierze były Igrzyska Olimpijskie w Salt Lake City w 2002 roku, gdzie zajął 56. miejsce w biegu łączonym na 20 km, a wspólnie z kolegami był ósmy w sztafecie. Cztery lata później, podczas Igrzysk Olimpijskich w Turynie Francuzi w składzie: Christophe Perrillat, Alexandre Rousselet, Emmanuel Jonnier i Vincent Vittoz zajęli w sztafecie czwartą pozycję, przegrywając walkę o brązowy medal ze Szwedami. Indywidualnie najlepiej wypadł w biegu na 15 km klasykiem, który ukończył na 24. pozycji. W latach 2003–2011 startował na mistrzostwach świata, najlepszy wynik osiągając na Mistrzostwach Świata w Oberstdorfie w 2005 roku, gdzie zajął 15. miejsce na dystansie 50 km stylem klasycznym, a w sztafecie był szósty.
Od 2004 roku Perrillat startuje także w zawodach FIS Marathon Cup. W zawodach tego cyklu pięciokrotnie stawał na podium w tym dwukrotnie zwyciężał. Pierwszy triumf odniósł 14 marca 2004 roku, kiedy wygrał szwajcarski maraton Engadin Skimarathon. Zwyciężył także we francuskim Transjurassienne 14 lutego 2010 roku. W klasyfikacji generalnej najlepiej wypadł w sezonie 2009/2010, w którym zajął 13. miejsce.