The present invention relates to a multi-step process for dyeing keratin fibres, human keratin fibres such as the hair, in which said fibres are treated with: i) at least one step i) of treating said fibres using a cosmetic composition Ci) comprising a) one or more titanium salts and b) optionally one or more particular carboxylic acids; ii) at least one step of dyeing with a colouring cosmetic composition Cii) comprising c) one or more synthetic direct dyes, preferably chosen from anionic direct dyes; iii) optionally at least one step of intermediate rinsing of said fibres, said step being performed between step i) and ii) or between step ii) and i), depending on the order in which said steps i) and ii) are performed.La présente invention concerne un procédé en plusieurs étapes pour la coloration de fibres kératiniques, de fibres kératiniques humaines telles que les cheveux, dans lequel lesdites fibres sont traitées par : i) au moins une étape i) de traitement desdites fibres au moyen d'une composition cosmétique Ci) comprenant a) un ou plusieurs sels de titane et b) éventuellement un ou plusieurs acides carboxyliques particuliers ; ii) au moins une étape de coloration avec une composition de colorant cosmétique Cii) comprenant c) un ou plusieurs colorants directs synthétiques, de préférence choisi parmi les colorants directs anioniques ; iii) éventuellement au moins une étape de rinçage intermédiaire desdites fibres, ladite étape étant mise en œuvre entre l'étape i) et l'étape ii) ou entre l'étape ii) et l'étape i), en fonction de l'ordre dans lequel lesdites étapes i) et ii) sont effectuées.