W 1968 roku Harald miał powiedzieć swojemu ojcu, że jeśli kiedykolwiek się ożeni, to jedynie z Sonją. Olaf V, który przez prawie dekadę nie chciał dopuścić do ślubu syna z kobietą „z ludu”, ostatecznie uległ i wyraził zgodę na ślub pary. Z okazji zaręczyn Harald podarował narzeczonej pierścionek należący wcześniej do jego matki. Ślub następcy tronu z Sonją Haraldsen miał miejsce 29 sierpnia 1968 roku w katedrze w Oslo.
W czerwcu 1970 roku poinformowano, że para książęca spodziewa się dziecka. Zaledwie miesiąc później, 2 lipca, w czasie uroczystości urodzinowych jej teścia, które miały miejsce na jachcie, Sonja poroniła ciążę. „Pamiętam wszystkie dziwne twarze, które pochylały się nade mną, kiedy jechałam do szpitala” – wspominała później Sonja, dodając: „To było okropne”. Wydarzenie to poruszyło opinię publiczną – również dlatego, że wywołało dyskusję nad tym, czy para książęca będzie mogła mieć więcej dzieci.
Ostatecznie Sonja i Harald doczekali się dwojga dzieci: