但在这对新人结婚4个月之后，亚瑟突然猝死，凯瑟琳公主变成了寡妇。为了继续同西班牙保持良好的同盟关系，亨利七世提出让自己的二儿子，也就是后来的亨利八世与凯瑟琳成婚。
不过，这种娶嫂的行为，是天主教严令禁止的。为了能稳固同盟，亨利七世声称凯瑟琳公主尚未与亚瑟同房。后来在伊萨贝拉一世的努力下，教皇最终特许了这桩婚事。
1509年，亨利七世去世。同年，亨利八世正式继位，并与凯瑟琳公主举行了婚礼。在结婚之后，亨利八世对这位曾经的嫂嫂似乎心有芥蒂，两人关系一直是不冷不热。
在亨利八世负面情绪的影响下，凯瑟琳王后遭遇了四次流产。后来她好不容易生了孩子，结果却是个女孩。亨利八世由此对凯瑟琳王后更加冷淡。而这名一出生就被嫌弃的女孩，被命名为玛丽·都铎，也就是后来被称为"血腥玛丽"的玛丽一世。
随着亨利八世对凯瑟琳王后的失望，他开始把精力转移到情妇身上。在两人婚姻期间，亨利八世与凯特琳王后的侍女伊丽莎白·布伦特发生关系。
