Detmer a participat la BYU, unde a jucat pentru echipa de fotbal BYU Cougars din 1987 până în 1991. Pentru a decide la ce colegiu să participe, el a fost parțial atras de mediul fără alcool al BYU. El a redshirted pentru Cougars în timpul sezonului 1987 și a împărtășit îndatoririle de fundaș cu Sean Covey ca Boboc roșu în 1988. Detmer a început un singur joc în acel an, dar a profitat la maximum de ocazie, trecând pentru 333 de metri și cinci touchdown-uri într-o victorie cu 65-0 asupra New Mexico. Mai târziu, a fost numit cel mai valoros jucător al 1988 Freedom Bowl, după ce a intrat în joc ca înlocuitor și a condus BYU la o victorie venită din spate cu 20-17 asupra Buffaloes Colorado.

Detmer a devenit titular cu normă întreagă în 1989. A apărut ca unul dintre cei mai buni fundași din țară, trecând pentru 4.560 de metri și 32 de touchdown-uri în timpul sezonului regulat. Ratingul său de trecător de 175,6 a condus NCAA și a terminat pe locul doi la Houston Andre Ware în ofensă totală. El a condus BYU la un Conferința atletică de Vest (WAC) campionat, prima echipă din 1985. Detmer a terminat sezonul cu o performanță puternică împotriva Penn State în Holiday Bowl din 1989, stabilind recorduri NCAA pentru majoritatea curților de trecere (576) și pentru majoritatea curților de ofensă totală (594) într-un singur joc de castron. A terminat pe locul nouă în votul Trofeului Heisman.

sezonul junior al lui Detmer din 1990 este unul dintre cele mai mari sezoane pentru un fundaș din istoria fotbalului universitar. A trecut pentru 5.188 de metri și 41 de touchdown-uri în 12 jocuri din sezonul regulat și a terminat anul cu 42 de înregistrări NCAA (și a egalat pentru alte cinci). Punctul culminant al sezonului a fost victoria supărată a lui BYU cu 28-21 asupra celor mai bine clasați Miami Hurricanes; Detmer i-a condus pe Cougars trecând pentru 406 de metri și trei touchdown-uri împotriva campionilor naționali în apărare. Pentru performanța sa din acel sezon, a primit Trofeul Heisman, precum și multe alte onoruri, inclusiv premiile Maxwell și Davey O ‘ Brien. El a fost recunoscut ca un consens în prima echipă All-American, fiind numit în primele echipe ale Associated Press, UPI, Newspaper Enterprise Association, Football Writers Association of America, Fundația Walter Camp, Football News, Scripps Howard, si știri sportive. Din păcate pentru Detmer și BYU, sezonul s-a încheiat într-un mod dezastruos: Cougars au pierdut cu 59-28 în ultimul lor joc din sezonul regulat împotriva Hawaii, apoi au pierdut cu 65-14 în fața Texas a&M în Holiday Bowl din 1990. Detmer a fost eliminat din joc împotriva Texas a & M, suferind doi umeri separați care necesitau o intervenție chirurgicală în afara sezonului.

sezonul 1991 a început slab pentru BYU, deoarece Cougars și-au pierdut primele trei jocuri (pe un teren neutru împotriva #1 Florida State și Concursuri rutiere împotriva #23 UCLA și #12 Penn State). După un start 0-3, Detmer și BYU au întors lucrurile. Cougars au câștigat opt jocuri consecutive și au obținut al treilea campionat consecutiv WAC cu o egalitate de 52-52 împotriva Statului San Diego în ultimul lor joc rutier din sezonul regulat. În acel concurs, BYU a rămas în urmă cu 45-17 înainte ca Detmer să conducă o revenire. A terminat jocul cu 599 de metri de trecere și șase touchdown-uri, ambele maxime în carieră. În ultimul său joc ca Cougar, Detmer a trecut pentru 350 de metri pentru a conduce BYU la o egalitate de 13-13 împotriva favoritului #7 Iowa în 1991 Holiday Bowl. El a totalizat 4.031 de curți de trecere și 35 de touchdown-uri în jocul sezonului regulat în ultimul an. A terminat pe locul trei la votul Trofeului Heisman, dar a câștigat din nou premiul Davey O ‘ Brien și a câștigat, de asemenea, Trofeul Sammy Baugh și premiul Top VI de astăzi. În plus, a fost din nou recunoscut ca un consens în prima echipă All-American.

Detmer și—a terminat cariera de colegiu cu următoarele totaluri: 1.530 încercări de trecere; 958 completări; 15.031 de metri de trecere; 121 de pase de touchdown; 14.665 de metri de infracțiune totală; 135 de touchdown-uri responsabile; și 162,7 rating de trecător-toate înregistrările NCAA la acea vreme. În total, și-a terminat cariera universitară cu 59 de înregistrări NCAA și a egalat pentru alte trei. Inclusiv statistici de la bowl games, Detmer a acumulat 16.206 de metri de trecere și 127 de pase de touchdown la BYU. A absolvit o diplomă de licență în administrarea recreerii. În 2012, Detmer a fost introdus în College Football Hall of Fame.