Hôn lễ được tổ chức ngày 20 tháng 3 năm 1934 ở Huế. Khi đó Bảo Đại đúng 21 tuổi, còn Nguyễn Hữu Thị Lan 20 tuổi.

Quyết định của Bảo Đại lấy vợ theo đạo Công giáo đã gây khủng hoảng lớn trong cả triều đình Nguyễn, nơi chính quyền Pháp và Toà Thánh La Mã. Theo luật lệ của Công giáo La Mã, tín đồ không được kết hôn với người ngoại đạo, trong khi Bảo Đại không theo đạo nào cả, ông từng viết: " Ở trong cung, chỉ có một ông Trời, đó là Hoàng đế, con ông Trời" ("Au palais, il n'y avait qu'un Dieu: L'empereur, fils du ciel"). Gia đình của Nguyễn Hữu Thị Lan lo chuyện hôn nhân không thành do trở ngại tôn giáo đã khẩn cầu đến Đức Thánh Cha qua trung gian đại diện Tòa Thánh ở Đông Dương. Không lâu sau, cả nước Pháp cũng nhập cuộc bằng đường lối ngoại giao của tòa đại sứ Pháp cạnh tòa thánh. Người Pháp có đủ những yếu tố lợi về chính trị, tôn giáo trong chuyện này. Dự định của người Pháp trong cuộc hôn nhân này chỉ là một lợi ích chính trị nhằm hóa gìải những chống đối có thể có mà chính Bảo Đại ở thời kỳ đó cũng không biết rõ được. Bảo Đại đã bị dẫn giắt vào một trò chơi chính trị của nước Pháp qua quan toàn quyền Pháp, qua trung gian ông bà Charles cũng như đại sứ Pháp Charles Roux ở Rome:

"Nước Pháp thấy cần thiết, về mặt chính trị, phải có một chọn lựa ngay về cái người con gái có thể hoá giải các sự chống đối và đố kỵ... Trong khi đó thì tất cả các cô gái được tuyển chọn do hàng quan lại đều không có được một nền học vấn Tây Phương và sẽ không tránh được rơi vào ảnh hưởng của của các bà Mẫu Hậu... Nhà vua nay thì có thể nắm biết được quyền lợi mà chính quyền muốn thực hiện ve dự định này, chính là qua các người đàn bà mà những hàng quan lại chống đối cũ muốn dựa vào để kèm kẹp thái tử ra khỏi ảnh hường của người Pháp... Chúng ta sẽ lật ngược những toan tính đó và hoàng hậu tương lai mà chúng ta mong đợi sẽ là một đồng minh quan trọng để bào đảm cho sự thành công nhất định về chính trị của chúng ta ở Huế."[18]

Theo hồi ký của Vua Bảo Đại, chỉ sau khi làm đám cưới xong, ông mới gửi thư cho Giáo hoàng Piô XI một lá thư qua trung gian người Pháp, vì thời đó ta chưa có liên lạc ngoại giao với Vatican. Nếu Hoàng Hậu muốn xin phép thì phải gửi thư qua các cha cố, theo hệ thống nhà đạo. [19]

Tại Roma, qua đại sứ Chareles Roux đã tìm hết cách để cuộc hôn nhân được Giáo Hoàng chấp nhận, ngay cả trong trường hợp một cuộc hôn nhân kín đáo giữa vài nhân vật trong Hoàng Gia. Phần Toà Thánh, Giáo Hoàng không muốn đi ngược lại luật lệ đã quy định. Tháng Giêng năm 1934 tức là ba tháng sau khi đệ đơn lần thứ nhất xin phép Giáo hoàng không được, chính quyền bảo hộ có sáng kiến yêu cầu Nhà vua ban thưởng cho các Hồng y. Thế là Hồng y Pietro Fumasoni Biondi được trao Nam Long bội tinh đệ nhất đẳng, còn các cộng sự thì được ban thưởng bội tinh đẳng cấp thấp hơn.

Nhưng rồi cuộc hôn nhân vẫn được tiến hành dù không được phép chuẩn của Toà Thánh Vatican. Tờ Osservatore Romano, cơ quan ngôn luận của Toà Thánh cũng phủ nhận mọi tin đồn và xác nhận rằng Toà Thánh vẫn giữ lập trường như cũ và không thay đổi. Vì thế sau 63 năm khi bình luận về tin vua Bảo Đại băng hà, phái viên hãng Reuters vẫn còn nhắc lại một cuộc hôn nhân không chính thức ("Union non-officialisé")" của bà Nam Phương Hoàng Hậu. [20] Năm 1934 vì kết hôn trái với giáo luật, Nam Phương bị Giáo hoàng Piô XI phạt vạ cấm xưng tội, rước lễ. Năm 1939 sau khi Giáo hoàng Piô XII lên ngôi, bà được giải vạ. Tháng 7 năm đó, bà tới viếng thăm Tòa Thánh và yết kiến Giáo hoàng.

Sau đó một bữa yến tiệc đã được tổ chức tại cung An Định với hơn 700 khách mời với viên Toàn Quyền Đông Dương và các Khâm sứ Trung Kỳ, Thống sứ Bắc Kỳ, Thống đốc Nam Kỳ. Buổi chiều hôm đám cưới, vua Bảo Đại đã mời ông bà Charles ăn bữa cơm: "Sứ mạng của công việc của họ làm đã hoàn tất, Họ sẽ lên đường trở về Paris".[21]

Ngay ngày hôm sau, lễ tấn phong Hoàng Hậu được diễn ra rất trọng thể ở điện Thái Hòa. Hoàng đế phong Nguyễn Hữu Thị Lan tước vị Nam Phương Hoàng Hậu. Bảo Đại kể về sự kiện này trong hồi ký như sau:

"Vâng, tôi đã quyết định đặt vợ tôi lên làm Hoàng Hậu trong cuộc hôn nhân này, cái chức mà chỉ dành cho mẫu hậu khi mà nhà vua đã qua đời. Mặc phẩm phục triều đình với chiếc áo choàng rộng, đi giầy hài mũi cong nhọn, chít khăn có đính những viên đá quý. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử nước Annam mà một người đàn bà đã tiến lên một mình giữa sự chào đón của triều đình.. Cũng vẫn chỉ một mình, cô đã vào trong đại sảnh đã có tôi đợi ở đó, và ngồi ở một cái đôn để ở thấp hơn[22].