Grace Kelly dẫn đầu phái đoàn Hoa Kỳ tại Liên hoan phim Cannes vào tháng 4 năm 1955. Khi ở đó, cô được mời tham gia một buổi chụp ảnh với Thân vương Rainier III, người kế vị của Công quốc Monaco, tại Cung điện Thân vương, cách Cannes khoảng 55 km. Sau hàng loạt sự chậm trễ và quy tắc phức tạp, nữ diễn viên đã gặp ông hoàng tại Cung điện Thân vương Monaco vào ngày 6 tháng 5 năm 1955.[13] Vào thời điểm cuộc gặp đầu tiên của Grace với Rainier, cô đang hẹn hò với nam diễn viên người Pháp Jean-Pierre Aumont.[14]

Sau những lần gặp gỡ hẹn hò kéo dài một năm được mô tả là có "rất nhiều đánh giá hợp lý cho cả hai bên",[15] Thân vương Rainier và Kelly kết hôn năm 1956.[16] Bộ luật Napoléon của Monaco và luật của Giáo hội Công giáo yêu cầu hai nghi lễ - cả nghi lễ dân sự và lễ cưới tôn giáo.[17] Buổi lễ dân sự kéo dài 16 phút diễn ra trong Phòng ngai vàng của Cung điện Monaco vào ngày 18 tháng 4 năm 1956,[17] và một buổi tiếp tân sau đó trong ngày có sự tham dự của 3.000 công dân Monaco.[18][19] Để bắt đầu buổi lễ, 142 danh hiệu chính thức mà Grace có được trong liên minh (tương tự như danh hiệu của chồng cô) đã được chính thức đọc lại. Ngày hôm sau, buổi lễ nhà thờ diễn ra tại Nhà thờ Saint Nicholas của Monaco, trước Giám mục Gilles Barthe.[17]

Đám cưới ước tính đã thu hút được hơn 30 triệu khán giả theo dõi trực tiếp qua truyền hình và được nhà viết tiểu sử Robert Lacey mô tả là "sự kiện hiện đại đầu tiên tạo ra sự quá mức cần thiết của truyền thông".[19] Váy cưới của Grace, được thiết kế bởi Helen Rose, nhà thiết kế của hãng phim MGM từng nhận giải Oscar,[19] cùng với ba mươi sáu người thợ may thực hiện trong 6 tuần. Váy dài của phù dâu được thiết kế bởi Joe Allen Hong tại Neiman Marcus.[20]

Bên phía nhà gái có em gái của cô dâu, Margaret (Peggy) Kelly Davis, với tư cách phù dâu chính, và Judy Balaban và Rita Gam là các phù dâu. Phù rể có Bá tước Charles de Polignac, Trung tá Ardant, và anh trai của cô dâu, John (Kell) Kelly. Các phù dâu và phù rể nhí là Meg và Mary Lee (cháu gái của cô dâu); các cháu gái và cháu trai của chú rể (con của Công chúa Antoinette) Christian, Christine, và Elisabeth; và em họ của chú rể Sebastian Von Furstenberg.[21]

700 khách mời bao gồm một số người nổi tiếng, bao gồm Aristotle Onassis, Cary Grant, David Niven và vợ là Hjördis, Gloria Swanson, Ava Gardner, Aga Khan III, Gloria Guinness,[22] và nhiều người khác. Frank Sinatra đã được mời nhưng không tham dự.[23][24] Kelly và Rainier rời đi vào đêm đó cho chuyến du lịch trăng mật ở Địa Trung Hải kéo dài bảy tuần trên du thuyền của Thân vương, Deo Juvante II.[19][25]

Cặp đôi có ba người con:

• Công chúa Caroline, sinh ngày 23 tháng 1 năm 1957
• Thân vương Albert, sinh ngày 14 tháng 3 năm 1958, Thân vương hiện tại của Monaco
• Công chúa Stéphanie, sinh ngày 1 tháng 2 năm 1965