Em 1930, a General Motors comprou a fabricante de motores Winton, sendo que a companhia tinha um interessante projeto de motor Diesel com ciclo 2 tempos que fez a nova proprietária investir e explorar suas qualidades ao máximo.
A GM desenvolveu uma gama de motores para ser usado em veículos leves e fundou a divisão Detroit Diesel em 1938, já que a fábrica ficava em Detroit (Michigan) e o primeiro produto desenvolvido foi a Série 71, que durante a Segunda Guerra Mundial equipou muitos veículos e geradores.
No entanto, foi no pós-guerra que os motores da divisão da GM fariam mais sucesso, equipando inicialmente os veículos das empresas da corporação, mas a partir dos anos 50 começaram a equipar caminhões e ônibus de outras fabricantes, se tornando numa das maiores fornecedoras de motores dos Estados Unidos!
Nos anos 50 lançaram sua linha de motores em V e assim aumentou sua gama de produtos que nos anos 60 ganharam muita popularidade, sendo notórios pelo ronco único e estridente, além do bom torque e desempenho, principalmente em altos regimes.
Nos anos 70, a companhia criou seus primeiros motores de arrefecimento líquido e nos anos 80 lançou a Série 60 – o primeiro Diesel da história a vir com gerenciamento eletrônico! Ao final dos anos 80, deixou de ser uma divisão da General Motors.
Nos anos 90 foi comprada pela Chrysler, depois passou a integrar o grupo Daimler-Chrysler e, finalmente a Daimler-Benz, corporação pela qual a Detroit Diesel, chamado agora apenas de Detroit, integra até hoje.
A linha atual da Detroit foi desenvolvida em conjunto com a Mercedes-Benz e equipa os caminhões da Freightliner e Western Star que também integram a Daimler-Benz.