ปี ค.ศ. 1420 แกเตอรีนได้สมรสกับพระเจ้าเฮนรีที่ 5 แห่งอังกฤษ คู่สมรสข้าวใหม่ปลามันอยู่ด้วยกันในช่วงที่พระเจ้าเฮนรีทำการปิดล้อมเมืองหลายแห่งและฉลองคริสต์มาสด้วยกันที่พระราชวังลูฟร์ ทั้งคู่เดินทางออกจากปารีสไปรูอ็อง ต่อด้วยกาแล ก่อนล่องเรือไปโดเวอร์ วันที่ 24 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1421 แกเตอรีนได้รับการสวมมงกุฏเป็นพระราชินีที่วิหารเวสต์มินสเตอร์ ไม่นานนักพระเจ้าเฮนรีก็ต้องออกเดินทางไปทั่วอังกฤษ โดยในตอนแรกพระองค์ได้ทิ้งแกเตอรีนไว้ในลอนดอน ต่อมาในปีเดียวกันแกเตอรีนได้ตามไปสมทบกับพระองค์ในช่วงอีสเตอร์ ไม่นานนักพระนางก็ตั้งครรภ์ เฮนรี พระโอรสของแกเตอรีนกับพระเจ้าเฮนรีที่ 5 เสด็จพระราชสมภพในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1421 ขณะพระเจ้าเฮนรีอยู่ในฝรั่งเศส เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1422 แกเตอรีนเดินทางไปฝรั่งเศสพร้อมกับจอห์น ดยุคแห่งเบดฟอร์ด เพื่อไปสมทบกับพระสวามี โดยทิ้งพระเจ้าชายน้อยไว้ ขณะอยู่ในฝรั่งเศสพระเจ้าเฮนรีประชวรด้วยโรคบิดและสิ้นพระชนม์ในวันที่ 31 สิงหาคม ค.ศ. 1422 ทิ้งราชบัลลังก์อังกฤษไว้ในมือทารกน้อย ขณะที่แกเตอรีนไม่ได้อะไรเลย พระนางไม่ได้เป็นผู้สำเร็จราชการแผ่นดินไม่ว่าจะในฝรั่งเศสหรืออังกฤษ ไม่ได้แม้แต่สิทธิ์ในการดูแลพระโอรสที่ตอนนี้กลายเป็นพระเจ้าเฮนรีที่ 6 พระองค์ได้เข้าร่วมพิธีศพของพระเจ้าเฮนรีที่ 5 ที่กลับมาจัดในอังกฤษและได้กลับมาอยู่กับพระโอรสอีกครั้ง

ในช่วงวัยเยาว์พระเจ้าเฮนรีที่ 6 ได้รับการศึกษาและเลี้ยงดูโดยชาวแลงคาสเตอร์ ขณะที่ดยุคแห่งยอร์ก พระปิตุลาของเฮนรีครองอำนาจไว้ในมือในฐานะผู้พิทักษ์ บทบาทของแกเตอรีนหลักๆ แล้วมีเฉพาะในทางพิธีการ แกเตอรีนอาศัยอยู่ในดินแดนในครอบครองของดยุคแห่งแลงคาสเตอร์โดยมีปราสาทและคฤหาสน์หลายหลังอยู่ในการครอบครองของพระนาง พระนางมักปรากฏตัวร่วมกับกษัตริย์ทารกในวโรกาสสำคัญต่างๆ

เดือนกันยายน ค.ศ. 1422 พระบิดาของพระองค์สิ้นพระชนม์ทำให้พระโอรสของพระองค์กลายเป็นกษัตริย์แห่งฝรั่งเศสตามสนธิสัญญาที่ทำไว้