558年4月24日，她在巴黎圣母院嫁给了她的表弟法国王太子法兰索瓦二世。1559年7月10日，亨利二世病故后，她成为法国王后；丈夫成为了法兰西弗朗索瓦二世。按照常规继承法的规定，玛丽在其无嗣的表姑伊丽莎白一世之后，是英格兰王位的下一个继承人。但是，根据天主教规定，伊丽莎白为私生女，这使玛丽成为真正的王位继承人。尽管反天主教嗣位法直到1701年才通过，亨利八世的意志依然使斯图亚特家族仍被排除在英国王位继承的行列外。玛丽的麻烦由于法国结盟宗（胡格诺派）起义（称作1560年3月6日到17日的安波依斯阴谋）而增多，