W jej żyłach płynęła krew Burbonów oraz portugalskich królów z rodu Braganza. Pozbawieni swego księstwa na skutek zjednoczenia Włoch Burbonowie parmeńscy starali się dobrze wydać za mąż córki. Zycie udało się zdobyć jedną z najbardziej atrakcyjnych partii w ówczesnej Europie – jako dziewiętnastolatka zaręczyła się z następcą tronu cesarstwa Austro-Węgier arcyksięciem Karolem Habsburgiem. Ich ślub odbył się w 1911 r. w austriackim Schwarzau am Steinfeld, gdzie rodzina panny młodej mieszkała od czasu wygnania z Parmy.
Wedle wszelkich relacji stanowili dobrze dobraną, kochającą się parę. Ich życie bezpowrotnie zmieniło się, gdy po śmierci Franciszka Józefa I Karol objął tron (pan. 1916–18). Wiele wskazuje na to, że cesarzowa brała aktywny udział w wydarzeniach politycznych, m.in. wsparła męża w pomyśle zawarcia separatystycznego pokoju z Francją, a pośrednikiem w kontaktach cesarskiego dworu z rządem w Paryżu był jej brat Sykstus Parmeński. Kiedy sprawa wyszła na jaw, a upokorzony Karol musiał wycofać się ze wszystkiego, gniew opinii publicznej spadł na jego żonę. W Wiedniu coraz częściej mówiło się o niej jako o podstępnej cudzoziemce rządzącej mężem.
Wraz z końcem I wojny monarchia Habsburgów zaczęła chylić się ku upadkowi. Z chwilą proklamacji republiki cesarska para musiała wyjechać z Austrii do Szwajcarii (odtąd Habsburgowie byli bezpaństwowcami, ponieważ nie przyznano im obywatelstwa Austrii). Cesarzowa najpierw zdecydowanie sprzeciwiała się abdykacji męża, a później wspierała jego wysiłki obliczone na odzyskanie władzy – towarzyszyła mu nawet podczas zbrojnej wyprawy na Budapeszt w październiku 1921 r., kiedy siły rządowe otworzyły ogień do pociągu, którym podróżowała cesarska para. Ostatecznie plany Habsburgów spaliły na panewce i cała rodzina musiała wyjechać na Maderę (portugalski rząd jako jedyny zdecydował się ich przyjąć).