8 сентября 1840 года Мария въехала в Санкт-Петербург в позолоченной карете, сидя рядом с императрицей Александрой. Император сопровождал экипаж верхом, а лучившийся радостью Александр командовал почетным эскортом. Вскоре принцесса Мария приняла православие и стала великой княгиней Марией Александровной. 16 апреля 1841 года состоялся обряд венчания в церкви Зимнего дворца в присутствии множества придворных, послов и иностранных принцев. С дворцовой площади, где собралась огромная толпа, доносились приветственные крики. После церемонии император и наследник, оба в мундирах казачьей гвардии, вышли на балкон. Крики усилились, когда на балконе показалась также новоявленная великая княгиня Мария. Очутившись перед этим морем незнакомых лиц, Александр испытал странное чувство, в котором любовь к народу соседствовала с опьянением абсолютной властью.
По единодушному мнению брак Александра оказался удачным. Великая княгиня Мария была красивой, скромной и душевной женщиной. Она с головой окунулась в благотворительную деятельность, и священники радовались, глядя на новообращенную православную. Правда, придворные отмечали некоторую скованность ее манер, но эта сдержанность лишь добавляла загадочность ее облику. Как бы там ни было, ее молодой супруг был безмерно счастлив, что предпочел ее всем остальным германским принцессам.
За ударом молнии последовала пылкая и одновременно с этим спокойная семейная жизнь. В первый же год Мария забеременела. Всего у нее родится восемь детей. Первый ребенок, дочь Александра, умрет в семилетнем возрасте. Но остальные, шесть мальчиков и одна девочка, послужили утешением своим родителям, тяжело переживавшим эту преждевременную утрату. (От брака Александра и Марии родились: Александра (1842–1849); Николай, царевич (1843–1865); Александр, будущий царь Александр III (1845–1894); Владимир (1849–1909); Алексей (1850–1908); Мария (1853–1920); Сергей (1853–1905); Павел (1860–1919).)
Дабы у наследника престола был свой собственный двор, Николай выделил великому князю адъютантов, а великой княгине – фрейлин, все из самых знатных семей. Император хотел подготовить сына к тяготам обязанностей монарха. Он ввел его в состав членов Государственного совета, Финансового комитета, Комитета министров, Комитета по делам Кавказа. Он приглашал его на заседания Тайного комитета по изучению жизни крепостных крестьян. Убеленные сединами сановники ожесточенно спорили друг с другом, остерегаясь, однако, выдвигать предложения, которые могли бы не понравиться монарху. Александр сидел, убаюкиваемый монотонным жужжанием пустых фраз. Ему не приходило в голову выступить против политической или административной программы отца. Почтительный и послушный сын, он одобрял все его действия. Таким образом, несмотря на свое доброе сердце, он не видел необходимости в реформе крепостной системы и негодовал по поводу «правил инвентаризации», введенных в Польше против воли землевладельцев.
Во время отсутствия Николая в столице он становился своего рода регентом. Ему также случалось сопровождать отца в поездках по России. В 1849 году Александр был послан с официальной миссией в Вену, поздравить императора Франца-Иосифа с подавлением венгерской революции. На следующий год, назначенный командующим гвардией и директором военных школ, он отправился на Кавказ, где чеченцы оказывали сопротивление продвижению русских войск. Эта поездка была отмечена пышными приемами, банкетами, иллюминациями, парадами, артиллерийскими салютами и танцами местных жителей. Но он стремился принять боевое крещение. В Дагестане он стал свидетелем стычки с чеченцами и, воспользовавшись случаем, помчался галопом в самое опасное место. Граф Воронцов, узнав в одиноком всаднике великого князя, приказал подвести ему лошадь и поскакал вслед за безумцем. Лишь бы шальная пуля не попала в наследника престола! К счастью, чеченцы в этот момент отступили. Александр, живой и здоровый, сиял от счастья. Испытав огромное облегчение, Воронцов похвалил его за смелость и ходатайствовал в своем письме к императору о награждении царевича крестом Святого Георгия. «Я прошу Ваше Величество не отказать в моей просьбе, – пишет он Николаю. – Крест Святого Георгия четвертой степени явится заслуженной наградой не только для наследника престола, но и для всех казаков». Довольный боевым настроем сына, Николай охотно удовлетворил ходатайство заслуженного графа.
Перед отцом, которому шел уже пятый десяток, Александр ощущал себя маленьким мальчиком. Как и в раннем детстве, он восхищался им и боялся его. Во всем он стремился получить его одобрение, словно самоутверждение в чем бы то ни было являлось для него чем-то вроде святотатства. Это довольно странный случай сохранения мальчишеских комплексов в зрелом возрасте. В то же самое время между отцом и сыном не было духовной близости. Искренне любя своего сына, Николай никогда не пытался вызвать его на откровенность, а у Александра никогда не возникало желание изливать душу холодному и отстраненному собеседнику.