W październiku 2010 zaręczyli się podczas wycieczki do Kenii. Wilhelm podarował Katarzynie pierścionek zaręczynowy, który wcześniej należał do jego matki, księżnej Diany. Zaręczyny pary zostały ogłoszone przez Pałac Buckingham 16 listopada 2010, po czym narzeczeni wzięli udział w konferencji prasowej, udzielili telewizyjnego wywiadu redakcji ITV i wzięli udział w oficjalnej sesji zdjęciowej, na której sfotografował ich Mario Testino.
Przed ślubem przyjęła sakrament bierzmowania w pałacu Świętego Jakuba w Londynie. Również przed ślubem królowa Elżbieta II przyznała Wilhelmowi z okazji ślubu tytuły księcia Cambridge, hrabiego Strathearn i barona Carrickfergus, a Katarzyna wówczas została księżną Cambridge, hrabiną Strathearn i baronową CarrickfergusTitles announced for Prince William and Catherine Middleton . thumb|Katarzyna i Wilhelm na balkonie Pałacu Buckingham tuż po ślubie (2011) 29 kwietnia 2011 wyszła za Wilhelma w Opactwie Westminsterskim. Ślubu parze udzielił arcybiskup Canterbury, dr Rowan Williams. Małżonkowie nie podpisali intercyzy. Na ślub pary zostało zaproszonych 1900 gości, w uroczystości wzięli udział m.in.