Николай I был уверен, что после появления на свет Александра у него снова родится сын. Известие о том, что Александра Фёдоровна подарила ему дочь, несколько разочаровало князя, но вскоре будущий царь осознал собственную ошибку и впоследствии всем сердцем полюбил Марию, хоть она и доставляла ему немало хлопот. Дочь, как и все дети Николая I, получила блестящее домашнее образование, но никогда не могла похвастаться особой покладистостью.
Она единственная из всех домочадцев могла выдержать разъярённый взгляд отца, мало того, она умела смотреть на него так же. Когда скрещивались взгляды отца и дочери, все домочадцы и придворные просто замирали. Юная Мария никогда не опускала взгляд первой. Она всегда была готова добиваться своих целей любыми путями. Ольга, вторая дочь Николая I, считала сестру добродетельнее и активнее всех остальных детей императора, однако отмечала её эмоциональность, вспыльчивость и нежелание приносить собственную жизнь в жертву долгу.
В день своего 16-летия Мария, помимо причитающихся подарков, сумела получить от отца очень важное обещание. Николай I удовлетворил просьбу дочери и дал ей слово: она никогда не покинет Россию. По сути, Мария Николаевна таким образом застраховалась от возможного династического брака. Естественно, со своей стороны Марии Николаевне пришлось воспользоваться мягким намёком на то, что в случае попытки насильно выдать её замуж, она попросту уйдёт в монастырь.
Николай I мог быть уверен: старшая дочь непременно выполнит своё обещание, если её попытаются принудить к замужеству, которого она не захочет. Именно поэтому, когда Мария Николаевна влюбилась в молодого корнета Александра Барятинского, императору пришлось действовать хитростью. Он отправил возлюбленного дочери на Кавказ в действующую армию, а после устроил знакомство Марии с более подходящим женихом.
Знакомство Марии Николаевны с герцогом Максимилианом Лейхтенбергским состоялось во время кавалерийских манёвров в Херсоне, куда молодой человек прибыл по поручению своего дяди баварского короля Людвига I. Тогда же Николай I обратил внимание на юношу, как на потенциального жениха для дочери. Он был внуком императрицы Жозефины, сыном Эжена де Богарне, пасынка Наполеона. И, однозначно, Максимилиан подходил на роль будущего мужа княжны куда больше, чем корнет Барятинский. Герцогу Николай I предложил службу в русской армию в звании гвардейского подпоручика. Максимилиан ответил согласием.
Между Марией и Максимилианом Лейхтенбергским возникла симпатия, вскоре состоялось их обручение, а 2 июля 1839 года они обвенчались. Молодожены сразу же изъявили желание жить в России, чем несказанно порадовали отца невесты.
Николай I после свадьбы повысил зятя до чина генерал-майора и наградил орденом Андрея Первозванного. За дочерью он дал весьма щедрое приданое на обзаведение хозяйством, назначил солидное ежегодное содержание и велел построить дворец, позже получивший название Мариинского. Спустя год Максимилиан уже имел титул Его Императорского Высочества, а после потомки Марии Николаевны и Максимилиана Лейхтенбергского получили фамилию и титул князей Романовых. Всего у супругов появилось на свет семеро детей, и лишь первая, Анастасия, прожила всего три года, скончавшись от коклюша. Все остальные дети дожили до взрослого возраста.
Максимилиан Лейхтенбергский был человеком очень мягким, а потому главой семьи, по сути, была Мария Николаевна. Она много времени посвящала благотворительности и с превеликим удовольствием предавалась светской жизни. Правда, слишком свободное поведение герцогини Лейхтенбергской порождало массу слухов, в том числе и о том, что супруг её вовсе не является биологическим отцом троих младших детей. А младшего, Георгия, считали сыном Григория Строганова, возлюбленного Марии Николаевны.
Впрочем, супругу герцогини было вовсе не до слухов. В последние годы врачи безуспешно боролись с хронической пневмонией Максимилиана, полученной им в поездке на уральские заводы в качестве управляющего институтом горных инженеров. Но врачи оказались бессильны: в 1852 году Максимилиан Лейхтенбергский скончался в возрасте 35 лет.
Но ещё за год до смерти Максимилиана в свете уже заговорили о романе его супруги с графом Строгановым. Вдова соблюла приличествующий траур, а после вначале вернулась к работе президента Академии художеств, затем стала посещать светские мероприятия и в ноябре 1853 года в Троицкой церкви тайно обвенчалась со своим возлюбленным.
Николай I никогда не дал бы своего согласия на этот союз, а потому Мария Николаевна, заручившись содействием брата Александра, решилась скрыть факт своего второго замужества от родителей. Граф Строганов настолько любил Марию, что ради брака с ней готов был пожертвовать собственной жизнью.
Ни один человек, осведомлённый о тайном браке, не проговорился Николаю I. А знали о нём свидетели князь Василий Долгоруков и граф Михаил Виельгорский, будущий император Александр II и его супруга Мария Александровна.
Своенравная дочь царя собиралась со временем поставить отца в известность о своём замужестве, но не успела. С одной стороны, она была уверена, что Николай I простит её, с другой, всё же опасалась царского гнева. Отец ушёл из жизни в 1855, так ничего и не узнав. Узаконил бракосочетание сестры особым Актом Александр II, взошедший на престол, и его супруга.
Александра Фёдоровна, вдова Николая I, узнав от придворных о замужестве дочери, была потрясена и не смогла смириться с ударом, нанесённым ей детьми. После известия она попросту слегла.
Мария Николаевна попыталась обнародовать факт своего замужества спустя год после смерти отца, но, несмотря на заступничество Александра II, так и не смогла этого сделать из-за своей тётушки нидерландской королевы Анны Павловны, выразившей несогласие с тайным морганатическим браком племянницы. Александра Фёдоровна в то время находилась на лечении за границей и в семейном совете участия не принимала.
Мария Николаевна с супругом предпочли жить за рубежом, дабы не провоцировать слухи. В браке появились на свет двое детей: Григорий, доживший всего до двух лет, и Елена. Никакие привилегии членов царской семьи на них не распространялись. Сам брак просуществовал всего шесть лет, после чего супруги развелись.
Мария Николаевна после развода жила во Флоренции, и никто не смог бы заподозрить в довольно развязной и эксцентричной особе дочь Николая I. По свидетельству современников, в последние годы она очень опустилась и исхудала. Она страдала от множества заболеваний, в том числе и Базедовой болезни, и скончалась в 1876 году, вскоре после своего возвращения в Россию.