Anne lần đầu gặp chồng tương lai Mark Phillips tại một buổi tiệc cho người cưỡi ngựa và những người đam mê ngựa vào năm 1968.[10] Their engagement was announced on ngày 29 tháng 5 năm 1973.[11][12] Vào ngày 14 tháng 11 năm 1973, Anne kết hôn với Phillips, một trung úy trong đội Vệ binh Dragoon thứ nhất của Nữ vương, tại tu viện Westminster trong một buổi lễ được phát trên sóng truyền hình trên toàn thế giới, với số lượng người xem ước tính là 100 triệu.[13] Sau đám cưới, Anne và chồng sống tại Gatcombe Park. Ông đã được làm quyền đội trưởng vào đầu năm 1974 khi ông được bổ nhiệm làm sĩ quan hầu cận cá nhân của Nữ vương Elizabeth II.

Theo thông lệ cho những người đàn ông không có tước hiệu kết hôn với vương thất, Phillips đã được đề nghị phong làm Bá tước. Ông đã từ chối lời đề nghị này, và do đó, con cái của họ được sinh ra mà không có tước hiệu.[14] Cặp đôi có hai con, Peter (sinh năm 1977) và Zara Phillips (sinh năm 1981).[15]

Vào ngày 31 tháng 8 năm 1989, Anne và Phillips tuyên bố ý định ly thân, hôn nhân của họ tương đối căng thẳng trong một vài năm trước đó.[10][16] Cặp đôi hiếm khi được nhìn thấy ở nơi công cộng cùng nhau và cả hai đều có mối quan hệ tình cảm với người khác.[10][17] Họ tiếp tục chia sẻ quyền nuôi con của họ và ban đầu thông báo rằng "không có kế hoạch ly hôn."[18][19] Cuối cùng họ ly hôn vào ngày 23 tháng 4 năm 1992.[20] Anne và Phillips có bốn người cháu gọi mình là ông bà.