В возрасте двадцати дух лет Чезаре попросил позволения выйти из коллегии кардиналов, по-прежнему намереваясь жениться на Карлотте. Александр его одобрил, поскольку лицо Чезаре уже покрылось рубцами и пятнами — сифилис перешел во вторую стадию. Один из кардиналов заявил, что если бы всем разрешалось уходить по таким тривиальным причинам, то в коллегии никого бы не осталось.
В то время Карлотта находилась во Франции. Король Людовик XII обещал Чезаре содействие в обмен на развод с его нынешней женой Жанной де Валуа. Он хотел жениться на Анне Бретонской. В результате несчастной Жанне пришлось признаться, что брак не консуммирован из-за порока ее гениталий, а все остальное взял на себя Чезаре.
Избавившись от кардинальской мантии, Чезаре стал герцогом Валентинуа и отправился в Париж, где попытался произвести впечатление на Карлотту, потратив целое состояние на подарки и свой багаж. Потребовалось шесть французских галер, чтобы переправить Чезаре и его двор в Марсель. Его сопровождало около двухсот человек. Он одевался в бархат и дамаст, а своего жеребца приказал подковать серебром. Шелковые туники пажей украшала золотая кайма, ожерелья с изумрудами и сапфирами, а туфли были инкрустированы жемчугами. Даже мулов, на которых везли провизию, при приближении к Парижу подковали золотом. Впрочем, многие довольно быстро потеряли свои подковы.
Однако Карлотта осталась равнодушной. Она отвергла предложение Чезаре, поскольку знала, что ее отец против этого брака. Впрочем, Карлотта влюбилась в бретонского дворянина и заявила, что никогда не выйдет замуж за внебрачного сына священника. Александр написал, что свадьба должна состояться, иначе Борджиа станут посмешищем всей Европы. Карлотта не отличалась особой красотой, но это не имело особого значения для Чезаре, которого интересовала лишь власть. Однако, несмотря на сухую и потемневшую от сифилиса кожу, французский двор превозносил его как «самого красивого мужчину века», поэтому он считал для себя унижением отказ такой невзрачной женщины, как Карлотта.
Ситуация заметно ухудшилась после появления послов короля Федериго. Они принесли письмо, в котором говорилось: «Ублюдку папы король не отдаст не только свою законную дочь, но и незаконную тоже».
Чтобы сгладить оскорбление, Людовик предложил Чезаре понравившуюся ему семнадцатилетнюю красавицу Шарлотту Д’Альбре, дочь герцога Гий-енского. Свадьба состоялась 12 мая 1499 года в небольшой часовне замка Блуа. Роскошный свадебный завтрак проходил в шелковых палатках на поле перед крепостными стенами замка. Брак был дважды консуммирован днем и еще шесть раз вечером. В Рим отправился посланец с сообщением, в котором говорилось, что Чезаре подарил жене «восемь знаков своей мужской силы». Бушар также отмечает в своем дневнике, что консуммация Свершилась восемь раз подряд. Король Людовик с восхищением писал о мужской силе Чезаре, а Чезаре лично сообщил отцу эту радостную новость. И вовсе не за тем, чтобы похвастаться. Это была обычная переписка мужчин, обсуждающих свои эротические победы. Очевидно, Чезаре действительно очень нравилась его невеста, поскольку ему множество раз приходилось прерываться. Какой-то смельчак решил над ним подшутить и подменил возбуждающие таблетки на сильное слабительное. Если верить фрейлинам Шарлотты, которые подглядывали за новобрачными в замочную скважину, жених провел на ночном горшке не меньше времени, чем на брачном ложе.
Робер де ла Марк писал в своих воспоминаниях: «Расскажу о брачной ночи герцога Валентинуа. Он попросил у аптекаря таблетки, чтобы доставить леди побольше удовольствия, однако тот подложил ему свинью и дал слабительное — в результате жених всю ночь ходил на горшок, как сообщили на утро придворные дамы».
И все же Чезаре был счастлив. Он сказал Александру, что «чувствует себя самым умиротворенным человеком на свете». Впрочем, несмотря на устроенный Александром фейерверк по случаю свадьбы, Бушар отмечал, что брак сына не давал ему особых поводов для радости, более того, явился «большим позором», еще одним ударом, нанесенным папскому престолу.
Брак продлился всего четыре месяца. Чезаре пришлось вернуться в Италию для исполнения обязанностей командующего папской армией, поскольку теперь в Италии непрерывно шла война. Через несколько месяцев Шарлотта родила девочку, которую назвали Луиза. Чезаре больше никогда не видел свою жену, как и единственную законную дочь, хотя часто писал письма и посылал дорогие подарки. Шарлотте исполнилось двадцать два года, когда она узнала о смерти мужа. Погрузившись в траур, она пребывала в нем семь лет, до самой своей смерти.