Enric V va marxar a la guerra contra França. Els plans de matrimoni van continuar fins i tot després de la gran victòria anglesa a Azincourt. Es diu que Caterina era molt atractiu i que quan finalment el rei anglès la va conèixer, a lo localitat de Meulan-en-Yvelines, es va enamorar d'ella. En maig de 1420 es va signar un acord de pau entre Anglaterra i França, el Tractat de Troyes, i Carles de França va reconèixer Enric d'Anglaterra com el seu hereu. Caterina i Enric es van casar a Troyes, a l'església de Sant Joan o a la Catedral, el 2 de juny de 1420. Caterina va marxar a Anglaterra amb el seu marit i va ser coronada reina en l'Abadia de Westminster el 23 de febrer de 1421. En juny de 1421 Enric va retornar a França per continuar les seves campanyes militars.