Zaskoczeniem dla Charlotty była propozycja małżeństwa od brytyjskiego króla, Jerzego III. Wybrano ją m.in. ze względu na przekonanie, że pochodząca z niewielkiego księstwa siedemnastolatka nie będzie się zajmować pałacowymi intrygami i interesować polityką. W lipcu 1761 ogłoszono zaręczyny. Do Meklemburgii-Strelitz przyjechała angielska delegacja na czele z hrabią Simonem Harcourtem, który podpisał z księciem Adolfem Fryderykiem IV kontrakt ślubny. Dwa dni później, 17 sierpnia 1761, Charlotta wraz z bratem i angielską eskortą wyruszyła do Wielkiej Brytanii.

W dniu przybycia do Londynu, 8 września 1761, poślubiła Jerzego III. Uroczystość odbyła się w kaplicy królewskiej w Pałacu św. Jakuba. Ceremonii przewodniczył arcybiskup Canterbury, Thomas Secker, a jedną z druhen była Sarah Lennox, była sympatia pana młodego. Uroczystość odbyła się w całości po angielsku, a jedynymi słowami, jakie wypowiedziała Charlotta były: „Ich will” („Chcę”). Koronacja Jerzego i Charlotty na króla i królową Wielkiej Brytanii i Irlandii odbyła się dwa tygodnie później, 22 września 1761.