I 1862 giftet hun seg med storhertug Ludwig IV von Hessen und bei Rhein (). Paret fikk syv barn i løpet av elleve år. Fra 1863 engasjerte hun seg også for det offentlige helsevesen. I Darmstadt grunnla hun sammen med Luise Büchner den etter henne oppkalte syke- og fattigomsorgsforeningen Alice-Frauenverein. Storhertuginne Alice og Louise Büchner utviklet sykepleieryrket i sin moderne form, uten konfesjonelle bindinger. I 1872 inviterte hun til en stor konferanse i Darmstadt for kvinnesaksforeninger, hvor blant annet kvinners erhvervsmessige arbeid ble diskutert.