Les pionniers établis depuis les années 1860 dans ce qui allait devenir le noyau villageois de Petit-Saguenay défrichent tranquillement leurs terres, alors que le gouvernement du Québec envoie arpenteur sur arpenteur pour évaluer le potentiel de développement agricole de la nouvelle colonie. Celle-ci connait donc une croissance très lente jusque dans les années 1890, période au cours de laquelle elle prend réellement son envol. En 1887, on dénombre 5 familles, toutes installées à proximité de l’embouchure de la rivière Cabanage, puis 18 en 1894 et 40 en 1898.
À cette époque, l’arpenteur William Tremblay estime que l’ensemble du territoire de Petit-Saguenay permettrait l’établissement de 250 familles de cultivateurs. Plusieurs facteurs contribuent grandement à l’accélération de la colonisation : la construction du premier chemin entre L’Anse-Saint-Jean et Petit-Saguenay en 1887, la finalisation de l’arpentage de tout le territoire en 1894, la construction en 1899 d’un pont pour enjamber la rivière Petit-Saguenay et la création d’une société pour la colonisation de Petit-Saguenay à L’Anse-Saint-Jean en 1900. Au recensement de 1901, on retrouve 291 personnes sur place.
Dans les premières décennies du 20e siècle, la colonisation se fait surtout au Cabanage, dans la vallée inférieure de la rivière Petit-Saguenay, à la Grosse Île, à l’Anse au Cheval et sur la Coulée à Saint-Antoine. Elle se poursuit par la suite dans le rang Saint-Étienne, aux Îles et dans le rang Saint-Antoine. En 1919, on ouvre un dernier secteur de colonisation à Saint-Marc, tout juste aux limites de Sagard. Les lots inoccupés sont attribués facilement, alors que Petit-Saguenay est désignée comme une municipalité de colonisation et qu’on appâte les populations urbaines avec l’attrait de terres arables à bon marché. L’essentiel des nouveaux arrivants vient toutefois du village voisin de L’Anse-Saint-Jean où les terres commencent à se faire rare.
Tout est donc en place pour former une paroisse et une municipalité : une population en pleine croissance, une petite chapelle construite en 1909, des écoles dans tous les rangs, deux fromageries, un cercle agricole actif et bien équipé, un système téléphonique dans le village, des moulins à scie pour fournir les matériaux nécessaires à la construction des maisons, des magasins généraux, un hôtel, des ébénistes, des forgerons, ainsi qu’un quai pour le transport des marchandises. La paroisse est donc fondée en 1918 avec l’arrivée du premier curé, l’abbé Eugène Grenon qui fait construire une église en bois et un presbytère. L’année suivante, on incorpore la municipalité du canton de Dumas et le conseil municipal se met au travail pour organiser les services avec le maire Hylas Houde à sa tête.
Au cours des années qui suivent, plusieurs institutions importantes seront mises en place, avec la fondation de la commission scolaire de Petit-Saguenay, la création d’une compagnie de téléphone locale et l’organisation d’une caisse populaire. En 1926, la faillite de la compagnie Brouillard, qui employait environ 125 travailleurs pour ses coupes forestières sur le territoire de Petit-Saguenay, apporte toutefois un coup très dur à la municipalité en plein essor. Deux ans plus tard, en 1928, un déluge d’une ampleur équivalente à celui de 1996 frappe la municipalité, ainsi que sa voisine L’Anse-Saint-Jean. Les dégâts sont considérables : plusieurs maisons sont démolies, des ponts sont emportés, plusieurs bêtes sont noyées et les semences du printemps sont perdues.
L’ampleur des dommages de ces inondations et surtout la difficulté à venir au secours de ces villages toujours isolés du monde par voie terrestre semblent avoir convaincu le gouvernement du Québec d’entamer dès l’année suivante les travaux pour aménager une route carrossable entre La Baie et Saint-Siméon. En plus d’ouvrir les municipalités de L’Anse-Saint-Jean et Petit-Saguenay sur le monde, cette même route permet également le début de la colonisation de ce qui allait devenir quelques décennies plus tard la municipalité de Rivière-Éternité. Petit-Saguenay, pour sa part, peut reprendre son envol, ce qui se confirme au cours des deux décennies qui suivent alors que la population augmentera de façon constante pour atteindre un pic de 1 400 personnes autour de 1950.