Dopiero w wieku piętnastu lat zdecydował się przeprowadzić do klubowego internatu w stolicy i na stałe dołączyć do akademii młodzieżowej Defensora.
Do pierwszej drużyny De Arrascaeta został włączony przez szkoleniowca Tabaré Silvę; w urugwajskiej Primera División zadebiutował 21 października 2012 w wygranym 3:1 spotkaniu z Danubio. Już trzy miesiące później mimo młodego wieku został podstawowym piłkarzem Defensora i premierowego gola w najwyższej klasie rozgrywkowej strzelił 31 marca 2013 w wygranej 3:0 konfrontacji z El Tanque Sisley. W czerwcu jego bramka w meczu z Cerro (1:1) dała jego klubowi zwycięstwo w fazie Clausura – dzięki temu w sezonie 2012/2013 wywalczył wraz z Defensorem wicemistrzostwo Urugwaju. Sam został natomiast wybrany w plebiscycie dziennikarzy odkryciem rozgrywek. Już w wieku dziewiętnastu lat był czołowym graczem ligi urugwajskiej; wraz z Defensorem dotarł do półfinału Copa Libertadores, zaś dziennikarze uznali go w sezonie 2013/2014 najlepszym pomocnikiem rozgrywek ligowych. Ogółem barwy Defensora reprezentował przez dwa i pół roku.