Su nombre es un homenaje a su lugar de nacimiento, Detroit, ciudad del estado de Michigan, cuna de la industria automotriz estadounidense.
La compañía surge para cubrir la demanda de motores para tanques y equipos de construcción en plena Guerra Mundial en 1938. General Motors creó la división de diésel a la que bautizó como GM Diésel, y no fue sino hasta la década de los 60 cuando le cambió el nombre a Detroit Diesel Motor Division, empresa que prosperó gracias a la alianza con Allison.
Ante el desarrollo de tecnología innovadora a finales de los 80, Penske adquirió el 60% de la compañía para convertirse oficialmente en Detroit Diesel Corporation y años más tarde la empresa arrancó operaciones en la bolsa.
El nuevo milenio trajo cambios para la compañía al ser adquirida por Daimler Chrysler para su división de vehículos comerciales, eso sí, sin olvidar su origen allá en la casa de General Motors, Ford y Chrysler.
Para 2007, la alianza se disolvió y Detroit Diesel quedó bajo el poder de Daimler, con lo cual provee motores a su unidades Freightlinner.