Detmer részt vett a BYU-n, ahol a BYU Cougars futballcsapat 1987-től 1991-ig. Annak eldöntésében, hogy melyik főiskolára járjon, részben vonzotta BYU alkoholmentes környezete. Az 1987-es szezonban vörösinges volt a Cougars csapatában, 1988-ban pedig megosztotta a hátvéd feladatait Sean Covey-val, mint redshirt Gólya. Detmer csak egy meccset kezdett abban az évben, de a lehető legtöbbet kihasználta, 333 yardot és öt touchdownt adott át az Új-Mexikó elleni 65-0-s győzelemben. Később az 1988-as Freedom Bowl legértékesebb játékosának nevezték, miután csereként lépett be a játékba, és a BYU-t hátulról 20-17-es győzelemre vezette a Colorado Buffaloes felett.

Detmer 1989-ben lett a teljes munkaidős kezdő. A nemzet egyik legjobb hátvédjeként jelent meg, 4560 yardot és 32 touchdownt adott át az alapszakaszban. 175,6-os passzoló besorolása vezette az NCAA-t, és a második helyen végzett Houston ‘ s Andre Ware teljes támadásban. Ő vezette a BYU-t a nyugati atlétikai konferencia (WAC) bajnokság, a csapat 1985 óta az első. Detmer erős teljesítményt nyújtott a Penn State ellen az 1989-es Holiday Bowl-ban, ezzel az NCAA rekordokat döntött a legtöbb passzolt yardról (576) és a legtöbb yardról teljes támadás (594) egyetlen tálban. A Heisman Trophy szavazáson a kilencedik helyen végzett.

Detmer 1990-es junior szezonja a hátvéd egyik legnagyobb szezonja az egyetemi futballtörténelemben. 5188 yardot és 41 touchdownt ért el az alapszakasz 12 meccsén, és az évet 42 NCAA-rekorddal zárta (és öt másiknál holtversenyben). A szezon csúcspontja a BYU 28-21-es ideges győzelme volt a legmagasabb rangú Miami Hurricanes felett; Detmer vezette a Cougars – t 406 Yard és három touchdown átadásával a címvédő nemzeti bajnokok ellen. Ebben a szezonban nyújtott teljesítményéért elnyerte a Heisman Trophy-t, valamint számos más kitüntetést, köztük a Maxwell és a Davey O ‘ Brien-díjat. Elismerték, mint a konszenzus első csapat All-American, miután nevezték az első csapat a Associated Press, UPI, újság Enterprise Association, Football Writers Association of America, Walter Camp Alapítvány, Football News, Scripps Howard, és a sport hírek. Detmer és BYU szerencsétlenségére a szezon katasztrofális módon végződött: a Cougars 59-28-ra kikapott az alapszakasz utolsó Hawaii elleni meccsén, majd 65-14-re kikapott Texas a&M az 1990-es Holiday Bowl-ban. Detmer kiesett a Texas A elleni játékból& M, két különálló vállat szenvedett, amelyek szezonon kívüli műtétet igényeltek.

az 1991-es szezon rosszul kezdődött a BYU számára, mivel a Cougars elvesztette első három meccsét (semleges pályán a #1 Florida State ellen, közúti versenyeken pedig a #23 UCLA és a #12 Penn State ellen). 0-3-as kezdés után Detmer és BYU megfordította a dolgokat. A Cougars nyolc egyenes mérkőzést nyert meg, és a harmadik egymást követő WAC bajnokságot 52-52-es döntetlennel szerezte meg San Diego állam az alapszakasz utolsó közúti meccsén. Ezen a versenyen a BYU 45-17-re lemaradt, mire Detmer visszatért. A játékot 599 passzolt yarddal és hat touchdownnal fejezte be, mindkettő karriercsúcs. Utolsó meccsén Pumaként Detmer 350 yardot passzolt, hogy a BYU 13-13-as döntetlenre vezessen az erősen favorizált # 7 ellen Iowa ban, – ben 1991 Holiday Bowl. Összesen 4031 passzolt yardot és 35 touchdownt ért el az alapszakaszban az utolsó évében. A harmadik helyen végzett a Heisman Trophy szavazáson, de ismét elnyerte a Davey O ‘ Brien díjat, valamint elnyerte a Sammy Baugh Trophy-t és a mai Top VI díjat. Ezenkívül ismét elismerték a konszenzus első csapat All-American.

Detmer főiskolai karrierjét a következő összegekkel fejezte be: 1530 passzkísérlet; 958 teljesítés; 15 031 passzolt yard; 121 touchdown passz; 14 665 yard teljes bűncselekmény; 135 touchdown felelős; és 162,7 passzoló értékelés—az akkori összes NCAA rekord. Összesen 59 NCAA-rekorddal fejezte be egyetemi karrierjét, három másiknál holtversenyben. A bowl játékok statisztikáit is beleértve, Detmer 16 206 passzolt yardot és 127 touchdown-passzt halmozott fel a BYU-nál. Főiskolai diplomát szerzett a rekreációs adminisztrációban. 2012-ben Detmert felvették a főiskolai futball Hírességek Csarnokába.