The present invention relates to a multi-step process for dyeing keratinous fibers, human keratinous fibers such as the hair, in which said fibers are treated by: i) at least one treatment step i) said fibers with a cosmetic composition Ci) comprising a) one or more titanium salt (s) and b) optionally one or more particular carboxylic acids; ii) at least one dyeing step with a dyeing cosmetic composition Cii) comprising c) one or more dyes chosen from oxidation dyes, synthetic direct dyes and dyes of natural origin, preferably selected from orthodiphenols; d) at least one liquid organic compound having a solubility parameter value δH of Hansen greater than 0 and less than 16 MPa 1/2 and optionally e) one or more chemical oxidizing agent (s) such ( (s) hydrogen peroxide or one or more hydrogen peroxide generator systems; iii) optionally at least one step of intermediate rinsing said fibers, said step being implemented between step i) and ii) or between step ii) and i), depending on the order in which are put in said steps i) and ii). La présente invention concerne un procédé en plusieurs étapes de coloration des fibres kératiniques, des fibres kératiniques humaines telles que les cheveux, dans lequel lesdites fibres sont traitées par : i) au moins une étape de traitement i) desdites fibres avec une composition cosmétique Ci) comprenant a) un ou plusieurs sel(s) de titane et b) éventuellement un ou plusieurs acides carboxyliques particuliers ; ii) au moins une étape de coloration avec une composition cosmétique colorante Cii) comprenant c) un ou plusieurs colorant(s) choisi(s) parmi les colorants d'oxydation, les colorants directs synthétiques et les colorants d'origine naturelle, de préférence choisi(s) parmi les orthodiphénols ; d) au moins un composé organique liquide présentant une valeur du paramètre de solubilité δH de Hansen supérieur à 0 et inférieur à 16 MPa 1/2 et éventuellement e) un ou plusieurs agent(s) oxydant(s) chimique(s) te