Несколько лет их совместной жизни были весьма бурными, и когда А. Н. Демидов избил свою супругу хлыстом, та обратилась с жалобой к императору Николаю I с требованием развода. Развод был разрешен в 1846 году при условии выплаты «достойной представительнице рода Бонапартов» огромной пенсии — примерно 200 000 франков в год. Отметим, что после развода Матильда прожила еще почти шестьдесят лет, и все это время она получала положенную пенсию с Нижнее-Тагильских заводов Демидовых. При этом, уехав в Париж, она прихватила с собой бриллианты, которые считались ее приданым, выданным ее отцом. На самом деле, денег у бывшего короля не было, и он продал эти бриллианты А. Н. Демидову за миллион франков накануне свадьбы дочери. Вернуть их назад не получилось.
Матильда со своим любовником Эмильеном де Нёверкерком обосновалась в Париже и открыла там литературный салон. Впоследствии Матильда стала любовницей своего кузена Луи-Наполеона Бонапарта, и вполне возможно, что золото Нижнее-Тагильских заводов помогло тому стать императором Наполеоном III.
Но А. Н. Демидов не унывал. С женщинами у него проблем не было (среди его дам сердца называют герцогиню Валентину де Дино, Марию Калержи, Эрнестину Дюверже, а также Фанни де Ларошфуко, которая даже якобы родила от него сына. Денег у него тоже было предостаточно, и он еще успел прославиться поддержкой искусств во Флоренции, где Демидовыми был основан музей и картинная галерея.
Унаследовав от отца страсть к коллекционированию, А. Н. Демидов создал собственную художественную коллекцию. Перестроенное им имение Сан-Донато он украсил полотнами Александра Декана, Поля Делароша, Эжена Делакруа, Ивана Айвазовского, Ричарда Бонингтона и других художников, смотреть на которые «съезжалась вся великосветская Италия».
Умер А. Н. Демидов в Париже в апреле 1870 года.
Старший брат А. Н. Демидова, Павел Николаевич Демидов, родившийся в 1798 году, скончался в 1840 году. После смерти Анатолия Николаевича имение Сан-Донато, княжеский титул и меценатские традиции семейства унаследовал его племянник Павел Павлович Демидов, родившийся в 1839 году. Двумя годами позже он купил бывшее имение рода Медичи «Виллу Пратолино», построенную еще в середине XVI века по проекту архитектора и скульптора Бернардо Буонталенти. Приведя ее в порядок, он поселился там, а имение Сан-Донато продал, распродав и значительную часть фамильной коллекции.
Этот человек окончил юридический факультет Петербургского университета, служил при министерствах иностранных и внутренних дел, потом стал Киевским городским головой и егермейстером царского двора, служил в посольствах в Париже и Вене. Из своих личных средств он пожертвовал на пенсии, стипендии и другие пособия в России более миллиона рублей. За заслуги государь российский утвердил за ним титул князя Сан-Донато.
Одно из благодеяний П. П. Демидова увековечено на фасаде кафедрального собора Флоренции. Глядя на сверкающую на солнце бело-зеленую громаду Санта-Мария-дель-Фьоре, трудно представить, что относительно недавно ее фасад был из необработанного камня: в Средневековье у горожан не хватило средств на достройку собора. В середине XIX века отцы города призвали всех состоятельных флорентийцев к пожертвованиям на новый, мраморный фасад. Больше всех выделил П. П. Демидов, за что и увидел потом свой герб на самом почетном месте — справа от главного входа. Кстати, княжеский герб вместе с титулом итальянские Демидовы получили из рук местных правителей, поэтому в нем соединилось уральское кайло и геральдическая лилия Флоренции.
П. П. Демидов умер в 1885 году.
После смерти Павла Павловича «Вилла Пратолино» была унаследована его женой Еленой Петровной (урожденной княжной Трубецкой). Распорядителем хозяйства стал старший сын Елим Павлович Демидов, родившийся в 1868 году. В декабре 1891 года ему было разрешено пользоваться пожалованным отцу титулом князя Сан-Донато, но лишь в пределах Итальянского королевства.
Последняя итальянская Демидова — Мария Павловна (в замужестве Абамелек-Лазарева) — скончалась в 1955 году бездетной. Она была щедрой благотворительницей, так как сохранила капиталы своей семьи. Ее переписка сохранилась и находится в городском архиве Флоренции. В этой переписке есть целые списки обездоленных русских в разных городах Италии, которым она давала деньги. Все свое имущество она оставила племяннику — князю Павлу Карагеоргиевичу Югославскому. Тот в 1969 году продал «Виллу Пратолино» со всем ее убранством и демидовскими фамильными реликвиями на аукционе «Сотбис», и после разных перипетий оно нашло своего нынешнего хозяина — Флорентийскую провинцию, то есть районную администрацию.