Podczas mistrzostw świata w Hawanie w 2003 roku zdobył indywidualnie brązowy medal, plasując się za Niemcem Peterem Joppichem i Simone Vannim. Na tej samej imprezie wspólnie z Salvatore Sanzo, Simone Vannim i Marco Ramaccim zwyciężył drużynowo. W tej samej konkurencji Włosi z Cassarą w składzie zdobyli też złote medale na mistrzostwach świata w Pekinie (2008), mistrzostwach świata w Antalyi (2009), mistrzostwach świata w Budapeszcie (2013), mistrzostwach świata w Moskwie (2015), mistrzostwach świata w Lipsku (2017) i mistrzostwach świata w Wuxi (2018), srebrne podczas mistrzostw świata w Lipsku (2005) i mistrzostw świata w Paryżu (2010) oraz brązowe na mistrzostwach świata w Turynie (2006), mistrzostwach świata w Kazaniu (2014) i mistrzostwach świata w Budapeszcie (2019). Ponadto wywalczył indywidualnie złoty medal na mistrzostwach świata w Katanii w 2011 roku, pokonując w finale Valerio Aspromonte.