Anunțul logodnei Dianei Spencer cu prințul Charles a fost făcut public pe 24 februarie 1981, când cuplul a acordat un interviu televizat pentru a anunța acest eveniment, prezentând cu acest prilej inelul în valoare de 30.000 de lire, cu 14 diamante montate în jurul unui safir de Ceylon, pe care moștenitorul tronului Marii Britanii i l-a oferit viitoarei prințese.
Nunta a avut loc pe 29 iulie 1981 și s-a desfășurat la Catedrala St Paul, pentru că aceasta avea mai multe locuri decât tradiționala Westminster Abbey, slujba tradițională a Bisericii Anglicane fiind oficiată de Robert Runcie, Arhiepiscopul de Canterbury, și de Alan Webster, Decanul Catedralei Sf. Paul.
Două milioane de spectatori s-au aliniat pe traseul procesiunii de la Clarence House la catedrală, iar 4.000 de polițiști și 2.200 de ofițeri au fost mobilizați pentru a gestiona mulțimea de admiratori. „Nunta de basm”, cum a fost numită de presă, va fi urmărită la televizor de 750 de milioane de oameni. Lady Diana a ajuns la catedrală împreună cu tatăl ei, John Spencer, și a fost escortată de șase ofițeri de poliție călare. În timpul jurămintelor, spre amuzamentul asistenței, prințesa a inversat din greșeală ordinea numelor soțului săi, spunând “Philip Charles Arthur George” în loc de “Charles Philip Arthur George”. În conformitate cu tradiția britanică, verighetele cuplului au fost realizate din aur galez extras din mina Clogau St David din Bontddu.
Rochia de mireasă a Dianei a fost evaluată la 9.000 de lire sterline, adică echivalentul a 34.750 de lire sterline astăzi, fiind realizată din tafta de mătase de culoarea fildeșului și decorată cu dantelă, broderii manuale, paiete și 10.000 de perle. Ținuta a fost proiectată de designerii Elizabeth și David Emanuel și a avut o trenă de 7,6 m de tafta decorată cu dantelă veche. Diana a purtat o tiară de familie așezată peste un voal din tul de mătase și o pereche de pantofi Clive Shilton cu toc mic. Pentru a respecta tradiția conform căreia mireasa trebuie să poarte “ceva vechi, ceva nou, ceva împrumutat și ceva albastru”, trena Dianei conținea aplicații de dantelă realizată la o companie britanică de mătase (adică “ceva vechi”), diadema familiei Spencer și cerceii mamei ei (adică “ceva împrumutat”) și un cordon albastru cusut pe partea interioară a rochiei (adică “ceva albastru”). Parfumierul oficial al nunții regale a fost Houbigant Parfum, cea mai veche companie franceză de profil, Diana alegând parfumul floral Quelques Fleurs, care conținea note de tuberoză, iasomie și trandafir, iar Barbara Daly fost cea care a realizat machiajul miresei pentru ceremonie.
La nuntă au participat toți guvernatorii generali ai statelor Commonwealth-ului, precum și toți monarhii europeni, cu excepția regelui Juan Carlos I și a reginei Sofia. Majoritatea șefilor de stat ai Europei s-au numărat printre invitați, mai puțin președintele Greciei, Constantin Karamanlis, care a refuzat să participe deoarece Constantin al II-lea, monarhul exilat al Greciei, fusese invitat ca “rege al elenilor”. Statele Unite au fost reprezentate de Prima Doamnă Nancy Reagan, dar printre invitați s-au numărat mai mulți prietenii apropiați ai cuplului, inclusiv tot personalul grădiniței în care Diana lucrase înainte de logodna cu Charles.
Cuplul a primit numeroase cadouri de la oficialii străini, printre care un bol de sticlă Steuben gravat, un set de mobilier antic și o broșă mare de aur, diamante și platină din partea Canadei, platouri de argint lucrate manual din Australia , un covor tradițional de lână din Noua Zeelandă, un ceas cu diamante și safire și un set format din brățară, pandantiv, inel și cercei de la Prințul Moștenitor al Arabiei Saudite și un ceas în stil Art Deco de la designerul șef al casei Cartier, Daniel Ciacquinot.
După recepția oficială, cuplul a fost condus peste Podul Westminster la gara Waterloo, plecând cu trenul regal britanic la Broadlands, unde părinții prințului Charles își petrecuseră noaptea nunții în 1947. Prințesa Diana și Prințul Charles au rămas aici trei zile, apoi au plecat spre Gibraltar, de unde s-au îmbarcat pe iahtul regal Britannia pentru o croazieră de unsprezece zile pe Mediterana, perioadă în care au vizitat Tunisia, Sardinia, Grecia și Egipt.
