De plaats die de stad Detroit zou worden, werd op 24 juli 1701 gesticht door Antoine de la mothe Cadillac, een Franse militaire leider en handelaar. Cadillac had veel gereisd in Nieuw-Frankrijk en het westen van de Grote Meren en was de commandant van Fort Michilimackinac aan de samenloop van de meren Huron en Michigan.
In 1698 keerde Cadillac terug naar Frankrijk om koning Lodewijk XIV toestemming te vragen voor de vestiging van een Franse buitenpost langs “le détroit” (de zeestraat), de waterweg die de meren Erie en Huron met elkaar verbond. In 1700 wist Cadillac de minister van Marine van de koning, Jérôme Phélypeaux Comte de Pontchartrain, met succes over te halen toestemming te verlenen voor een expeditie om niet een post, maar een nederzetting te stichten. Cadillac hoopte de Britse pogingen om een nabijgelegen gebied te bezetten te voorkomen, en tevens een kolonie te stichten die kon overleven op de rijke grond en de mogelijkheden voor het vangen van bont in de regio.
Cadillac’s gevolg van soldaten, missionarissen en kolonisten vertrok op 5 juni 1701 vanuit Montreal. De expeditie reisde via de Ottawa rivier, door Lake Nipissing, de French River af naar Georgian Bay, Lake Huron, St. Clair River, Lake St. Clair, en tenslotte de Detroit River, en stopte voor de nacht op Grosse Ile op 23 juli.
De volgende dag keerde de vloot van 25 boten stroomopwaarts terug. Zij kozen het smalste deel van de rivier, op een hoog punt van de noordoever, niet ingesloten door een eiland en daardoor gemakkelijk te verdedigen, als de plaats voor Fort Pontchartrain, ter ere van de Franse minister van Marine die hun reis goedkeurde. De volledige naam, Fort Pontchartrain du détroit, gaf Detroit zijn naam. Twee dagen later, op 26 juli, Sint-Annadag, beginnen ze met de bouw van een kapel die ter ere van haar wordt genoemd, de eerste Ste. Anne’s Church. In september arriveerden de eerste vrouwen, Madame Cadillac en Madame Tonty, de vrouw van Cadillac’s eerste luitenant.
Cadillac had de bevoegdheid om land toe te eigenen en toe te kennen aan kolonisten. Vanaf 1707 kende hij boerderijen toe die zich twee of drie mijl landinwaarts uitstrekten en die waren aangelegd met smalle riviergevels. Deze uniek ontworpen percelen stonden bekend als “lintboerderijen” waarvan sommige grenzen vandaag de dag worden geïdentificeerd door straten die zijn vernoemd naar de oorspronkelijke kolonisten.
Inheemse Amerikanen werden aangemoedigd zich rond het fort te vestigen voor wederzijdse bescherming en om de bonthandel te vergemakkelijken. Cadillac bevorderde zelfs het huwelijk tussen Franse mannen en inheemse Amerikaanse vrouwen. De vermenging van stammen verliep echter niet altijd vreedzaam en de groei van de nederzetting werd belemmerd door Cadillacs impopulariteit. Toen hij in 1710 gouverneur van Louisiana werd, verslapte de aandacht van zijn sponsor, Pontchartrain.
In de volgende 50 jaar bleef Detroit een kleine grensnederzetting, bestaande uit soldaten, handwerkslieden, pelsjagers, boeren en handelaren met een economie die was gecentreerd op bonthandel en landbouw. Het hele dorp, met inbegrip van de palissade, straten en gebouwen, besloeg slechts één huizenblok, begrensd door de huidige straten Griswold, Fort, Shelby en Larned, en stond vanaf 1751 bekend als Fort Detroit. Detroit bleef een Franse nederzetting tot een Britse overname in 1760, na de Franse en Indiaanse Oorlog.