После первой неудавшейся женитьбы наследника, Екатерина II вспомнила о второй кандидатуре принцессе Вюртембергской Софией-Доротеей. Примечательно, что принцесса также родилась в Штеттине, как и Екатерина Великая. Уже в июне 1776 года Павел I едет в Берлин знакомиться со своей будущей невестой.
Он увидел перед собой высокую полноватую блондинку, которая к приезду Павла I выучила несколько фраз на русском языке и отчаянно пыталась понравиться наследнику престола, демонстрируя знания геометрии и других наук. Павел I был покорен. Невеста ему решительно понравилась. И уже 26 сентября 1776 года они венчались.
Во втором браке Павел I обрел то счастье, когда ты любим и тебя любят. Крещенная в православии Марией Федоровной, принцесса смогла окружить своего мужа заботой и любовью. Правда, Екатерина II относилась к невестке более чем равнодушно, не жалуя деньгами. Она выделила молодым резиденцию в Павловске, отправила их в свадебное путешествие по Европе под именем графов Северных.
Когда София Доротея прибыла во дворец, лакеи спешно выкидывали платья и обувь, которые остались от предыдущей супруги Павла I, но София возмутилась этому обстоятельству и потребовала сделать опись вещей покойницы и сама с удовольствием носила ее одежду и обувь.
Она вообще отличалась редкой бережливостью и частенько прятала под стекло подарки, полученные от царственных особ Европы. Также, Мария Федоровна точила на станке разные поделки, которыми украшала дворец.
Огромной роли на политической арене никогда не играла, но занималась благотворительностью и вопросами женского образования в России.Она добилась открытия первого института для женщин - Смольный институт благородных девиц.
Во втором браке у Павла Петровича родилось десять детей: Александр (1777–1825), будущий российский император, Константин (1779–1831), Александра (1783–1801), Елена (1784–1803), Мария (1786–1859), Екатерина (1788–1819), Ольга (1792–1795), Николай (1796–1855) будущий российский император, и Михаил (1798–1849).
Екатерина II давала имена старшим мальчикам - Александру в честь Александра Македонского, завоевателя, а Константин в честь последнего византийского императора Константина IX. Амбициозная бабушка мечтала, что ее внуки будут править миром.
Огромным шоком для Марии Федоровны было убийство ее мужа Павла I .
В ночь убийства она плакала и кричала, но ее не пускали к убитому, она заставила старших сыновей поклясться, что они не причастны к этому заговору.
Умерла Мария Фёдоровна 24 октября 1828 года, в возрасте 69 лет, пережив правление Александра I, восстание декабристов.