Начинал карьеру в французском «Лионе». Дебютировал за первую команду в возрасте 18 лет в феврале 1998 года.
Отыграв в клубе 4 сезона, перешёл в английский «Фулхэм». Первый матч за лондонский клуб провёл против «Манчестер Юнайтед». В первом сезоне за «Фулхэм» забил 10 голов. В сезоне 2002/03 стал лучшим бомбардиром команды с 13 голами, что позволило клубу спастись от вылета из Премьер-лиги. 13 мая 2006 года, после неудачных переговоров о продлении соглашения с «Фулхэмом», ему пришлось покинуть клуб. В его услугах были заинтересованы «Тоттенхэм», «Рединг», «Мидлсбро», «Вест Хэм Юнайтед», «Манчестер Сити», «Эвертон» и «Ньюкасл Юнайтед».
31 августа 2006 года Мальбранк перешёл в «Тоттенхэм». Всего за клуб он провёл 2 удачных сезона, проведя 62 игры и забив 6 голов. В 2008 году вместе с партнёрами по «Тоттенхэму» Паскалем Шимбонда и Тему Тайнио перешёл в «Сандерленд».
В 2011 году перешёл в «Сент-Этьен».
3 сентября 2011 года в связи с уходом из Сент-Этьена появились слухи о завершении карьеры футболиста из-за семейных обстоятельств, однако позже они были опровергнуты самим игроком, который сообщил, что "просто не получал удовольствия от игры в команде".
Несмотря на то, что Мальбранк родом из Бельгии, он выступал за молодёжную сборную Франции. В 2004 году был вызван в главную сборную Франции, но матчей в ней не проводил.