Die bisher in der Literatur angegebene Gründung einer jüdischen Gemeinde am Ort durch Erlaubnis des Klosters Muri, des Ortsbesitzers seit 1715, beruht auf Akten aus dem Jahr 1764. Durch neuere Erkenntnisse muss diese Meinung mittlerweile als überholt angesehen werden.
Man weiß aus alten Prozessakten, dass schon vor 1579 Juden in Dettensee ansässig waren. Aus dem Jahr 1618 liegt ein Schuldbrief eines Nagolder Bürgers bei Gumprecht, einem in Dettensee wohnenden Juden, vor, über dessen Einlösung sich die Nachkommen der beiden noch 47 Jahre später stritten.

Die Juden wohnten in drei herrschaftlichen Häusern. Zumindest die beiden größten wurden nach Meinung von Herbert Zander von der Herrschaft zugleich als Wohnangebot und einzig erlaubte Wohnung für die Juden errichtet. Die Namen der Gebäude bei der Bevölkerung, „Großer Judenbau“ oder „Judenkaserne“, deuten darauf hin. Auch die begrenzte Zahl jüdischer Familien am Ort ließe sich dadurch verstehen. Ab 1813 konnten die Juden die Wohunungen in diesen Gebäuden kaufen.

Die Verhältnisse waren erbärmlich. In den Bauten waren neben sämtlichen Familien auch ein Betsaal und ein Schulraum untergebracht. Mehr als zwei Räume besaß keine Familie, und das stete Bitten an den Abt von Muri, mehr Raum zur Verfügung zu stellen, blieb erfolglos.
Dennoch wuchs die jüdische Gemeinde, die 1806 zu  Hohenzollern gekommen und dort neben Haigerloch und Hechingen eine von dreien war: 1820 konnte eine Synagoge eingerichtet werden, 1822 sogar ein eigenes Rabbinat. Man gründete 1826 auch eine jüdische Volksschule.

Die Juden waren damals bis auf einen Schulmeister, einen Vorsänger und einen Wirt allesamt Händler. Doch die Möglichkeiten des Handels blieben durch Erlasse der Verwaltung stark beschränkt, sodass etliche Juden nur mit Almosen und Bettelei überleben konnten. Im Jahre 1830 erreichte die Dettenseer Judengemeinde mit 197 Mitgliedern ihren höchsten Stand. Es war dies gut die Hälfte der Bevölkerung Dettensees.
Ein Friedhof war inzwischen eingerichtet worden, und mit einer Verordung der Fürstlichen Landesregierung von Hohenzollern-Sigmaringen wurden die Juden 1849 emanzipiert: Sie durften Häuser kaufen, konnten leichter heiraten und ihre Situation verbesserte sich erheblich. Doch in der folgenden Zeit zeichnete sich der Niedergang ab: Die Juden zogen in die größeren Städte oder wanderten nach Amerika aus. Waren es 1886 noch 143 israelitische Einwohner, zählte man 1890 nur noch 100, 1904 gerade noch vier. Schon 1902 war die Schule geschlossen worden. Den Armenfonds übernahm die jüdische Gemeinde Haigerloch, den Schulfonds und das Vermögen der jüdischen Gemeinde in Höhe von 4000 Mark die politische Gemeinde Dettensee.

Als 1933 die Nazis die Macht ergriffen, lebten noch zwei Juden in Dettensee: Die Geschwister Hermann und Luise Hirsch. Hermann Hirsch hatte das Grundeigentum und das Vermögen der jüdischen Gemeinde schon 1930 der Gemeinde Dettensee übergeben, die sich im Gegenzug zur Erhaltung und Pflege des Friedhofs und zum Abriss der Synagoge verpflichtete.

Am 1. Juli 1934 starb Hermann Hirsch, womit die jüdische Gemeinde in Dettensee endgültig erloschen war.
Seine Schwester Luise allerdings blieb bis zum 22. August 1942 in Dettensee. An diesem Tag wurde die alte Frau nach Theresienstadt deportiert. Von dort kam sie am 26. September ins Vernichtungslager Maly-Trostinec, wo sie ermordet wurde.