ในรัฐสภาเดนมาร์ก วันที่ 8 ตุลาคม พ.ศ. 2546 สมเด็จพระราชินีนาถมาร์เกเธทรงอนุญาตการอภิเษกสมรสของมกุฎราชกุมารเฟรเดอริกกับแมรี เอลิซาเบธ โดนัลด์สัน ที่ปรึกษาการตลาดชาวออสเตรเลีย ที่มกุฎราชกุมารทรงพบกับเธอครั้งแรกในงานโอลิมปิกฤดูร้อน 2000 ที่ซิดนีย์ ประเทศออสเตรเลีย การอภิเษกสมรสจัดขึ้นในวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2547 ณ มหาวิหารโคเปนเฮเกน กรุงโคเปนเฮเกน ประเทศเดนมาร์ก

ในวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2548 สำนักพระราชวังเดนมาร์กได้ประกาศว่า มกุฎราชกุมารีแมรีทรงพระครรภ์ และทั้งสองพระองค์มีพระบุตรองค์แรกในวันที่ 15 ตุลาคมปีเดียวกันนั้น ตามธรรมเนียมของเดนมาร์กพระโอรสจะได้รับพระราชทานพระนามว่า เฟรเดอริก หรือคริสเตียน พระโอรสได้รับการตั้งพระนามเป็นเจ้าชายคริสเตียน วัลเดมาร์ อองรี จอห์น เมื่อวันที่ 21 มกราคม พ.ศ. 2549 ทรงมีน้ำหนัก 3.5 กิโลกรัม (7.7 ปอนด์) และความสูง 51 เซนติเมตร (20 นิ้ว)[5] และได้มีการทำพิธีบัพติศมา เมื่อวันที่ 21 มกราคม พ.ศ. 2550 ณ โบสถ์น้อยในพระราชวังคริสเตียนสบอร์ก กรุงโคเปนเฮเกน

ในวันที่ 26 ตุลาคม พ.ศ. 2549 สำนักพระราชวังได้ประกาศอีกว่ามกุฎราชกุมารีทรงพระครรภ์และเป็นพระบุตรองค์ที่สอง ในวันที่ 21 เมษายน พ.ศ. 2550 ทรงให้กำเนิดพระธิดาที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน ซึ่งเป็นเจ้าหญิงพระองค์แรกนับตั้งแต่ พ.ศ. 2489 พระธิดาทรงได้พระนามว่า เจ้าหญิงอิซาเบลลา เฮนเรียตตา อิงกริด มาร์เกรเธอ เมื่อวันที่ 21 เมษายน พ.ศ. 2550 ทรงมีน้ำหนัก 3.350 กิโลกรัม และส่วนสูง 50 เซนติเมตร[6] และได้มีการทำพิธีบัพติศมา ณ โบสถ์น้อยในพระราชวังเฟรเดินสบอร์ก เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคมปีเดียวกัน[7]

ในวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2553 สำนักพระราชวังได้ประกาศแถลงการณ์ว่า เจ้าหญิงแมรีทรงพระครรภ์แฝด[8] ในช่วงปลายปีได้มีการเผยแพร่พระฉายาลักษณ์อย่างเป็นทางการที่ฉายพร้อมครอบครัว และมีภาพของพระองค์ที่ทรงพระครรภ์อย่างชัดเจน[9] โดยเจ้าชายและเจ้าหญิงพระองค์น้อยได้ประสูติกาลเมื่อวันที่ 8 มกราคม พ.ศ. 2554[10][11] ซึ่งพระองค์รู้สึกประหลาดพระทัยที่ตั้งพระครรภ์ฝาแฝด[12] แต่บางส่วนอ้างว่าพระองค์ทรงต้องการพระโอรสธิดาใช้วิทยาการทางการแพทย์เพื่อให้ตั้งครรภ์แฝดแต่พระองค์ทรงปฏิเสธ[13] เจ้าหญิงแมรีได้เสด็จไปประทับยังโรงพยาบาลเพื่อเตรียมการเพื่อประสูติกาลพระบุตรฝาแฝดในวันที่ 8 มกราคม[14] โดยเจ้าหญิงแมรีได้ให้ประสูติพระโอรสองค์แรก ในเวลา 10.30 นาฬิกาตามเวลาท้องถิ่นของเดนมาร์ก โดยทารกชายองค์นี้มีน้ำหนัก 2.674 กิโลกรัม และส่วนสูง 47 เซนติเมตร โดยเรียกพระนามลำลองว่า เอลวิส ตามนามของเอลวิส เพรสลีย์ เนื่องจากเกิดวันเดียวกับราชาเพลงร็อก ส่วนทารกเพศหญิงได้ประสูติออกมาในเวลา 10.53 นาฬิกา โดยมีน้ำหนัก 2.554 กิโลกรัม และส่วนสูง 46 เซนติเมตร[15][16]