El 4 de julio de 1137 contrajo matrimonio a los 15 años de edad en Burdeos, con Luis VII de Francia, futuro Rey de Francia. En 1147, la joven pareja marchó a la Segunda Cruzada movidos por la predicación de Bernardo de Claraval. El rey no permitió de buen grado que su esposa lo acompañara, pero Leonor, en su calidad de duquesa de Aquitania, y por tanto la mayor feudataria de Francia, insiste en partir como los demás señores feudales. El 21 de marzo de 1152 consiguieron la anulación de su boda, basándose en el parentesco entre ambos. El precio que puso Leonor a esta separación fue la conservación de sus dominios. El 18 de mayo de 1152 Leonor contrajo matrimonio, en la Catedral de San Andrés de Burdeos, con el que pronto sería Enrique II de Inglaterra, uniendo sus vastos dominios en Francia a los que ya poseía el heredero al trono inglés (dueño de Anjou, Maine y Normandía, aparte de Reino de Inglaterra y Gales). De este modo se formaba el llamado Imperio Angevino.