Miejsce, które miało stać się miastem Detroit, zostało założone 24 lipca 1701 r. przez Antoine’a de la mothe Cadillaca, francuskiego dowódcę wojskowego i handlarza. Cadillac podróżował po Nowej Francji i zachodnich Wielkich Jeziorach i był dowódcą fortu Michilimackinac u zbiegu jezior Huron i Michigan.
W 1698 roku Cadillac wrócił do Francji, aby złożyć petycję do króla Ludwika XIV o zezwolenie na założenie francuskiej placówki wzdłuż „le détroit” (cieśniny), drogi wodnej łączącej jeziora Erie i Huron. W 1700 roku Cadillac z powodzeniem przekonał królewskiego ministra ds. morskich, Jérôme’a Phélypeaux Comte de Pontchartrain, by zezwolił na ekspedycję mającą na celu założenie nie placówki, lecz osady. Cadillac miał nadzieję uprzedzić brytyjskie próby zajęcia pobliskiego obszaru, a także założyć kolonię, która mogłaby przetrwać dzięki bogatej glebie i możliwościom łapania futer w tym regionie.
Zaangażowana przez Cadillaca świta żołnierzy, misjonarzy i kolonistów wyruszyła z Montrealu 5 czerwca 1701 roku. Ekspedycja podróżowała rzeką Ottawa, przez jezioro Nipissing, w dół rzeki French River do zatoki Georgian Bay, jeziora Huron, rzeki St. Clair, jeziora St. Clair i wreszcie rzeki Detroit, zatrzymując się na noc na Grosse Ile 23 lipca.
Następnego dnia flotylla 25 łodzi powróciła w górę rzeki. Wybrali najwęższy odcinek rzeki, na wysokim punkcie północnego brzegu, nie ograniczony żadną wyspą i tym samym łatwy do obrony, jako miejsce na Fort Pontchartrain, na cześć francuskiego ministra morskiego, który zatwierdził ich wyprawę. Pełna nazwa, Fort Pontchartrain du détroit, dała Detroit jego nazwę. Dwa dni później, 26 lipca, w dzień świętej Anny, rozpoczęto budowę kaplicy nazwanej na jej cześć, pierwszego kościoła świętej Anny. Do września przybyły pierwsze kobiety, Madame Cadillac i Madame Tonty, żona pierwszego porucznika Cadillaca.
Cadillac miał prawo do przywłaszczania i przyznawania ziemi osadnikom. Począwszy od 1707 roku, przyznawał gospodarstwa, które rozciągały się na dwie lub trzy mile w głąb lądu i były położone z wąskim frontem rzeki. Te unikalnie zaprojektowane działki były znane jako „farmy wstęgowe”, których granice są dziś oznaczone ulicami nazwanymi dla oryginalnych osadników.
Rdzenni Amerykanie byli zachęcani do osiedlania się wokół fortu dla wzajemnej ochrony i ułatwienia handlu futrami. Cadillac promował nawet małżeństwa między francuskimi mężczyznami i rdzennymi Amerykankami. Jednak mieszanka plemion nie zawsze była pokojowa, a rozwój osady został zahamowany przez niepopularność Cadillaca. Kiedy w 1710 r. został gubernatorem Luizjany, uwaga jego sponsora, Pontchartraina, osłabła.
Przez następne 50 lat Detroit pozostawało małą osadą graniczną złożoną z żołnierzy, rzemieślników, traperów, myśliwych, rolników i handlarzy, których gospodarka skupiała się na handlu futrami i rolnictwie. Cała wioska, łącznie z fortelem, ulicami i budynkami, zajmowała obszar tylko jednej przecznicy, graniczącej z dzisiejszymi ulicami Griswold, Fort, Shelby i Larned i była znana jako Fort Detroit, począwszy od 1751 roku. Detroit pozostało francuską osadą aż do przejęcia przez Brytyjczyków w 1760 roku, po wojnie francusko-indiańskiej.