The present invention relates to a process for dyeing keratin fibres, in particular human keratin fibres such as the hair, comprising at least one step of applying a composition comprising at least two organosilanes, that are different from one another, and at least one step of applying a composition comprising anionic direct dyes and surfactants. The present invention also relates to the use, as pretreatment, of at least two organosilanes, that are different from one another, for improving the dyeing properties of a composition comprising anionic direct dyes.La présente invention concerne un procédé de coloration de fibres de kératine, en particulier de fibres de kératine humaines telles que les cheveux, comprenant au moins une étape d'application d'une composition comprenant au moins deux organosilanes, qui sont différents les uns des autres, et au moins une étape d'application d'une composition comprenant des colorants directs anioniques et des tensioactifs. La présente invention concerne également l'utilisation, en tant que prétraitement, d'au moins deux organosilanes, qui sont différents les uns des autres, pour améliorer les propriétés de coloration d'une composition comprenant des colorants directs anioniques.