Marie-Laetitia est né au Palais-Royal, à Paris, le , durant les dernières années du règne du cousin germain de son père, l'empereur Napoléon III. Elle est issue d'un mariage malheureux, arrangé en 1858 (et réalisé en 1859) afin de manifester l'alliance franco-italienne en prévision de la deuxième guerre d'indépendance italienne. La princesse Marie-Clotilde était de vingt-et-un ans la cadette de son mari et on compara leur union à celle d'un éléphant et d'une gazelle, le prince Napoléon possédant une corpulence très napoléonienne tandis que son épouse apparaissait frêle, petite et blonde, dotée du nez caractéristique de la maison de Savoie.