Ngày 8 tháng 9 năm 2014, Cung điện Clarence thông báo rằng Công tước phu nhân xứ Cambridge đã mang thai đứa con thứ hai của cô và Vương tôn William.

Công tước phu nhân được đưa vào Bệnh viện St. Mary, London vào sáng sớm ngày 2 Tháng 5 năm 2015. Thông cáo từ Điện Buckingham nói rằng Công tước phu nhân đã sinh hạ một bé gái lúc 8 giờ 34 phút (7: 24 UTC) vào ngày 2 tháng 5, và em bé nặng 8 pounce 3 ounce (3,71 kg). Công tước xứ Cambridge đã ở bên cạnh vợ khi cô sinh con. Nhiều danh lam thắng cảnh đã chuyển thành màu hồng để đánh dấu sự ra đời của cô bé, bao gồm Cầu Tháp London, London Eye và Quảng trường Trafalgar vào ngày 3 tháng 5; những phát súng đại bác được lệnh bắn ở Hyde Park và Tháp London vào ngày 4 tháng 5 để chào đón sự ra đời của Vương tằng tôn nữ. Ngay sau đó, tên của Vương tằng tôn nữ được công bố: Charlotte Elizabeth Diana. Hai tên đệm của Vương tằng tôn nữ được đặt theo tên của bà cố là Nữ vương Elizabeth II và bà nội là Diana, Vương phi xứ Wales.

Ngày 5 tháng 7 năm 2015, Vương tằng tôn nữ Charlotte được rửa tội bởi Tổng giám mục xứ Canterbury tại Nhà thờ St. Mary Magdalene ở Sandringham. Cha mẹ đỡ đầu của Vương tằng tôn nữ gồm Laura Pettman, Adam Middleton, Thomas van Straubenzee, James Meade, và Sophie Carter. Tại buổi lễ, Charlotte mặc chiếc áo choàng rửa tội tương tự chiếc áo được may cho con đầu lòng của Nữ vương Victoria.