O local que viria a ser a cidade de Detroit foi estabelecido em 24 de julho de 1701 por Antoine de la mothe Cadillac, um líder e comerciante militar francês. Cadillac tinha viajado muito na Nova França e nos Grandes Lagos Ocidentais e era o comandante do Forte Michilimackinac na junção dos lagos Huron e Michigan.
Em 1698, Cadillac voltou à França para pedir ao rei Luís XIV autorização para estabelecer um posto avançado francês ao longo do “le détroit” (o estreito), a via fluvial que liga os lagos Erie e Huron. Em 1700, o Cadillac persuadiu com sucesso o ministro da marinha do rei, Jérôme Phélypeaux Comte de Pontchartrain, a autorizar uma expedição para estabelecer não um posto, mas uma povoação. Cadillac esperava antecipar as tentativas britânicas de ocupação de uma área próxima, bem como iniciar uma colónia que pudesse sobreviver no rico solo e nas oportunidades de armadilha de peles da região.
A comitiva de soldados, missionários e colonos de Cadillac partiu de Montreal a 5 de Junho de 1701. A expedição viajou pelo Rio Ottawa, através do Lago Nipissing, descendo o Rio French até a Baía Georgiana, Lago Huron, Rio St. Clair, Lago St. Clair, e finalmente o Rio Detroit, parando para a noite na Grosse Ile em 23 de julho.
No dia seguinte, a flotilha de 25 barcos retornou rio acima. Eles escolheram a parte mais estreita do rio, num ponto alto da margem norte, livre de qualquer ilha e, portanto, fácil de defender, como o local para Fort Pontchartrain, em homenagem ao ministro marítimo francês que aprovou a sua viagem. O nome completo, Fort Pontchartrain du détroit, deu o seu nome a Detroit. Dois dias depois, em 26 de julho, dia de Santa Ana, começam a construir uma capela com o nome em sua homenagem, a primeira Igreja de Ste. Em Setembro chegaram as primeiras mulheres, Madame Cadillac e Madame Tonty, a esposa do primeiro tenente de Cadillac.
Cadillac tinha autoridade para apropriar e conceder terras aos colonos. A partir de 1707, ele premiou fazendas que se estendiam duas ou três milhas no interior e eram dispostas com estreita fachada de rio. Estas parcelas, de concepção única, eram conhecidas como “fazendas de fitas”, algumas das quais têm seus limites identificados hoje em dia pelas ruas nomeadas para os colonos originais.
Os nativos americanos foram encorajados a se estabelecerem ao redor do forte para proteção mútua e para facilitar o comércio de peles. O Cadillac até promoveu o casamento entre homens franceses e mulheres nativas americanas. No entanto, a mistura de tribos nem sempre foi pacífica e o crescimento do povoado foi prejudicado pela impopularidade da Cadillac. Quando ele foi nomeado governador da Louisiana, em 1710, a atenção de seu patrocinador, Pontchartrain, diminuiu.
Durante os 50 anos seguintes, Detroit permaneceu um pequeno assentamento fronteiriço composto por soldados, artesãos, caçadores, caçadores, agricultores e comerciantes com uma economia centrada no comércio de peles e na agricultura. Toda a vila, incluindo o gado, ruas e edifícios, ocupava uma área de apenas um quarteirão, delimitada pelas atuais ruas de Griswold, Fort, Shelby e Larned e era conhecida como Fort Detroit, começando em 1751. Detroit permaneceu um povoado francês até uma aquisição britânica em 1760, após a Guerra da França e da Índia.