As duas formas – detrás e de trás – existem na Língua Portuguesa.

Ou seja, ambas as expressões estão corretas, devendo, no entanto, serem usadas em diferentes situações.

Detrás é um advérbio de lugar que significa na parte posterior; depois; em seguida; atrás.

Estava detrás da porta.
Detrás de tanta simpatia, havia algo que não batia certo.
Por detrás de uma medalha há sempre muitos dramas, muitos sacrifícios.

Existe a referência “onde?”, “lugar onde?” implícita nas orações anteriores, ou seja, lugar e espaço.

Notar que por detrás de toma o sentido “atrás de”.

De trás é uma locução que significa antes; anteriormente; em último lugar.

E virá de trás, certamente.
De novo de trás para a frente acabando por chegar ao terceiro lugar.
Praticamente não saíram lá de trás durante todo o jogo.

Existe a referência “de onde”, “aonde?” implícita nas orações anteriores, ou seja, movimento ou sequência.


Referências

Detrás advém da construção de + trás.