În 1844, ea l-a întâlnit, s-a îndrăgostit şi s-a căsătorit cu Alexandru Ioan Cuza. Dacă pe atunci ar fi existat cabinete de consultanţă maritală, probabil că ar fi fost sfătuiţi să nu o facă. El era o fire extrovertită, impulsivă, care se simţea bine printre oameni, foarte galant cu femeile. Ea era o introvertită, cu o mulţime de inhibiţii drapate în convenţionalitatea tipică societăţii burgheze victoriene, pe care i le inculcase o mamă dominatoare. Slabele şanse ca acest mariaj să meargă au fost anulate de la început de incapacitatea Elenei de a-i oferi un urmaş soţului ei şi de faptul că a pus datoriile faţă de mamă înaintea celor faţă de soţ. La 30 aprilie 1844 scria: “Crede-mă, mamă, noile sentimente pe care le am faţă de soţul meu nu mă vor împiedica să te iubesc”. Atunci când, tremurând, i-a mărturisit mamei ei dragostea pentru Cuza, aceasta a întrebat-o cine era. “Cel care i-a bătut pe evrei la Iaşi”, i-a răspuns ea. “Atunci înseamnă că se teme de Dumnezeu”, a replicat mama şi i-a dat consimţământul.Cred că şi într-o căsnicie nereuşită există totuşi câţiva ani de fericire şi dragoste adevărată. Se pare că acesta a fost şi cazul tinerei perechi. Ei s-au stabilit în modesta casă a părinţilor lui Cuza, Ion şi Sultana, din Galaţi.După înăbuşirea revoluţiei de la 1848, Elena Cuza a dovedit o altă trăsătură de caracter. Pusă în faţa unei situaţii periculoase, ” revoluţionarii fugeau din Iaşi spre Galaţi, urmăriţi de oamenii domnitorului Mihail Sturdza “, ce ameninţa siguranţa soţului ei, această tânără femeie timidă şi lipsită de încredere în sine, a dovedit o energie extraordinară, iniţiativă şi hotărâre. A pornit singură de la Soleşti spre Galaţi, unde a mers să îl vadă pe consulul britanic Cuninghan. Împreună au pus la punct evadarea lui Cuza la Brăila. De acolo, au fugit la Cernăuţi şi mai departe la Viena şi Paris. S-au reîntors în Moldova peste un an, când venise domn Grigore Ghica.
Şi-a cucerit un loc în inima naţiei, dar nu a reuşit să câştige şi inima soţului ei sau să îşi salveze căsnicia. La scurtă vreme după reîntoarcerea ei, Cuza a informat-o, în maniera lui dură, că Maria îi născuse un fiu nelegitim, Alexandru. În 1865 i-a urmat un altul, Dimitrie. I-a cerut să accepte pe Alexandru în casă şi să semneze hârtiile de adopţiune. Ce umilire mai mare putea îndura o femeie? Atunci, pentru prima oară, şi ea şi mama ei s-au gândit să ceară divorţul. Avea nevoie de timp de gândire şi a plecat din nou la Paris.
Marea tragedie a Elenei era faptul că nu reuşea să dea naştere unui copil, deşi avea un dezvoltat simţ matern. Atunci când sora ei mai tânără, Zoe, căsătorită cu prietenul lui Alexandru Ioan Cuza, Iordache Lambrino, a murit la naşterea celui de al treilea copil, Elena a preluat creşterea nepoţilor săi. Decizia ei de a accepta să adopte pe cei doi fii naturali ai lui Cuza a venit tot din acest sentiment matern neîmplinit. I-a iubit şi i-a crescut de parcă ar fi fost ai ei. La fel ca în tot ceea ce a făcut, s-a dedicat lor în totalitate, renunţând la viaţa de Curte şi la obligaţiile sociale. Oficial, s-a spus că fuseseră adoptaţi doi copii fără părinţi, dar tot Bucureştiul ştia adevărul.
Până la urmă, tocmai acest gest a salvat căsătoria. Căci Cuza îi iubea foarte mult pe băieţi şi dragostea aceasta reciprocă a oferit cel mai solid liant. În plus, el ştia că soţia lui era o mamă mult mai bună decât Maria.
Elena i-a purtat lui Cuza aceeaşi dragoste şi după moarte. Şi-a dedicat toată energia educării celor doi băieţi, Alexandru şi Dimitrie, o sarcină nu tocmai uşoară. Alexandru era un tip flegmatic, lipsit de voinţă, intenţiona să facă o carieră politică. Şi-ar fi dorit să îl moştenească pe Cuza, dar o afecţiune congenitală cardiacă l-a obligat să ducă o viaţă liniştită. Dimitrie, mezinul, moştenise doar viciile tatălui. Ştia că nu avea mult de trăit din cauza unei afecţiuni pulmonare, asa încât înţelegea să îşi trăiască viaţa din plin, la Paris. Şi-a zburat creierii la Ruginoasa, în toamna anului 1888. Urma exemplul mamei sale, Maria Obrenovici, care, atunci când a aflat că este bolnavă de cancer, s-a sinucis la Dresda, la 16 iulie 1876. Avea 41 ani. A fost înmormântată mai întâi la biserica Sf. Spiridon, din Iaşi. În 1908, a fost deshumată şi mutată în cavoul familiei din cimitirul “Eternitatea”. Cu acel prilej, sicriul a fost deschis. Spre surprinderea tuturor corpul ei era intact şi arăta de parca atunci adormise.
Alexandru, în ciuda sfaturilor Elenei şi ale doctorilor, s-a căsătorit cu Maria Moruzi. A murit în timpul unei călătorii în Spania, aproape de Madrid, în 1889. Prin testament, Ruginoasa revenea soţiei alături de care trăise numai şase luni şi nu mamei adoptive. În 1893, Maria Moruzi-Cuza s-a recăsătorit pentru un scurt interval de timp (o zi) cu Ionel Brătianu, fiul celui care îl detronase pe Cuza. Din această căsătorie s-a născut cel ce avea să fie marele istoric Gh. Brătianu. Până la urmă, Brătienii au donat Ruginoasa spitalului Caritatea din Iaşi, potrivit cu dorinţa Elenei.
Născută la 17 iunie 1825, Elena Doamna, femeia plăpândă şi sfioasă, a supravieţuit tuturor celor care i-au marcat viaţa în vreun fel. Poate că lovitura cea mai grea fusese moartea mamei sale, Catinca, în 1869. S-a bucurat, în timpul vieţii, de simpatia împăratului Napoleon III şi a împărătesei Eugenia, a prietenilor apropiaţi ai soţului ei, a lui Carol I, Ferdinand şi a Mariei. La aniversarea unei jumătăţi de veac de la Unirea Principatelor, în 1909, i s-au adresat omagii din toate colţurile ţării, cărora le-a mulţumit “în numele lui Alexandru Ioan Cuza”. A murit în acelaşi an, la 2 aprilie 1909. A fost înmormântată, după dorinţa ei, la Soleşti, proprietatea părinţilor săi.