Ljubičić je seniorsku karijeru započeo u Rapidu iz Beča, u kojem je u nekoliko sezona upisao više od 100 nastupa u austrijskom prvenstvu.

U srpnju 2021. prešao je u Köln, s kojim je nastupao u Bundesligi, a kasnije i u 2. Bundesligi. U Njemačkoj je skupio više od 122 službenih nastupa, postigao 16 pogodaka i ostvario osam asistencija.

U netom završenoj sezoni 2024./25. bio je jedan od ključnih igrača Kölna na putu prema osvajanju naslova u 2. Bundesligi i povratku među elitu.

Nastupa i za austrijsku nacionalnu vrstu, za koju je debitirao u listopadu 2021. u kvalifikacijama za Svjetsko prvenstvo. Do danas je upisao devet nastupa i postigao pogodak.

Dejan je brat Roberta Ljubičića, a on je nosio dres Dinama od ljeta 2022. do siječnja 2024., osvojivši s klubom dva naslova prvaka i dva Superkupa. Na predstavljanju je otkriveno da će Ljubičić nositi broj 77.

'Velika mi je čast da od danas nosim dres Dinama. Veselim se novim izazovima i jedva čekam da krenemo s pripremama. Od malih nogu navijam za Dinamo i zato sam posebno sretan što sam danas i službeno igrač Plavih. Došao sam ovdje da osvajam trofeje i nadam se da ćemo već ovu sezonu naslov prvaka donijeti na Maksimir', izjavio je Ljubičić prilikom potpisa ugovora, a u Dinamu bi godišnje trebao primati oko 750 tisuća eura.