Когда об очередном увлечении цесаревича узнал Николай Павлович, он приказал ему немедленно выехать из Англии. Перспектива видеть сына принцем-консортом британской короны никак не могла устраивать российского самодержца. Он напомнил Александру о гессен-дармштадтской принцессе, настоятельно порекомендовав ему нанести повторный визит великому герцогу Одним словом, государь пересмотрел свой прежний взгляд на казавшуюся ему мезальянсом женитьбу Александра на Марии.
Послушный сын последовал указанию строгого родителя и поспешил в Гессен-Дармштадт, где уже проявляли беспокойство в связи с затянувшимся отсутствием жениха. Вскоре состоялась помолвка, а через два года, в апреле 1841 г., молодые люди обвенчались. Дочь великого герцога, как этого требовали законы Российской империи, предварительно перешла в православие и стала именоваться государыней великой княгиней Марией Александровной. Наделенная от природы хрупким здоровьем, супруга наследника-цесаревича, тем не менее, родит ему шестерых сыновей (Николая, Александра, Владимира, Алексея, Сергея, Павла) и двух дочерей (Александру и Марию).
Привязанность к жене не помешает Александру, никогда не отличавшемуся постоянством, время от времени заводить короткие романы, пока в марте 1865 г. он, уже десять лет как император, не встретит 17-летнюю выпускницу Смольного института княжну Екатерину Долгорукову, которая станет женщиной его судьбы…
После завершения обучения и женитьбы сына император начал активно привлекать его к участию в делах управления государством. Он ввел его в Государственный совет и в Комитет министров, поручил присутствовать на заседаниях Финансового комитета. Когда в 1842 г. государь на месяц уехал из Петербурга, он впервые доверил наследнику управление текущими государственными делами, а вернувшись, с удовлетворением обнаружил, что Александр успешно справился с ответственным поручением. В последующем император при отъездах из столицы оставлял государство на попечение цесаревича. С середины 40-х гг. он неоднократно назначал его председателем особых комитетов, занимавшихся различными вопросами государственной жизни, в частности, крестьянским вопросом (в 1846 и 1848 гг.). Как известно, Николай Павлович всерьез размышлял об отмене крепостного права, но потенциальная угроза разорения поместного дворянства остановила его в осуществлении этого благого намерения.