Berthiaume passe quatre années dans la Ligue de hockey junior majeur du Québec où il remporte, en 1985, le trophée Michel-Brière remis au joueur le plus efficace de la saison.
Repêché à la 60e position par les Jets de Winnipeg en 1985, Berthiaume commence sa carrière dans la Ligue nationale de hockey lors des séries éliminatoires de la Coupe Stanley 1986, match perdu 3-4 par les Jets au cours de la prolongation.
Il joue sa première saison régulière l'année suivante, disputant 31 matchs et partageant le filet avec Eldon Reddick. Pour la saison 1986-1987, il est le gardien numéro un des Jets, jouant son plus grand nombre de matchs en une saison régulière avec 56 apparitions.
Il ne réussit cependant pas à s'imposer par la suite dans la LNH, disputant un total de 215 matchs avec cinq équipes différentes, mais affichant un pourcentage d'arrêt modeste de 87,8 %. Il joue son dernier match dans la LNH en 1993-1994 avec les Sénateurs d'Ottawa, encaissant deux buts sur deux tirs en l'espace d'une minute.
Il passe ensuite l'essentiel de sa carrière dans l'East Coast Hockey League et prend sa retraite après une dernière saison dans la United Hockey League en 2004-2005.
Il participe également à trois saisons de Roller hockey entre 1993 et 1996.
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