Два года спустя, после кончины двадцатитрехлетнего Карла IX, Екатерина оказалась перед новым кризисом. Предсмертными словами умирающего сына Екатерины были: «О, моя мать…» За день до своей смерти он назначил мать регентшей, так как его брат – наследник французского престола герцог Анжуйский – находился в Польше, став ее королем. В письме Генриху Екатерина написала: «Я разбита горем… Мое единственное утешение – это скорее увидеть Вас здесь, как требует того Ваше королевство, и в добром здравии, поскольку, если я и Вас потеряю, то заживо похороню себя вместе с Вами».

Генрих был любимым сыном Екатерины. В отличие от своих братьев, он занял престол в совершеннолетнем возрасте. Он был наиболее здоровым из всех, хотя также имел слабые легкие и страдал от постоянного утомления. Екатерина не могла контролировать Генриха так, как она это делала с Франциском и Карлом. Ее роль во время правления Генриха сводилась к роли государственного исполнителя и странствовавшего дипломата. Она путешествовала по королевству вдоль и поперек, укрепляя власть короля и препятствуя войне. В 1578 году Екатерина взяла на себя восстановление мира на юге страны. В возрасте пятидесяти девяти лет она предприняла восемнадцатимесячную поездку по югу Франции, встречаясь там с гугенотскими лидерами. Она перенесла катаральное воспаление и страдала ревматизмом, но ее главным беспокойством был Генрих. Когда у него случился нарыв в ухе – такой же, как тот, что убил Франциска II, Екатерина была вне себя от беспокойства. После того, как она услышала новость о его благополучном выздоровлении, она написала: «Я полагаю, что Бог сжалился надо мной. Видя мои страдания от потери моего мужа и детей, он не хотел окончательно сокрушить меня, отобрав и этого от меня… Эта ужасная боль отвратительна, поверьте мне, быть вдалеке от того, которого любишь так, как я люблю его, и зная о том, что он болен; это схоже со смертью на медленном огне».

Кроме Генриха у Медичи был еще один сын, Франсуа, но кроме проблем он ничего не принес ей. Франсуа составил заговор с целью завладеть троном в то время, когда Генрих находился в Польше, и позже продолжал нарушать мир в королевстве, используя любую возможность. Последней, хотя и сомнительной со стратегической точки зрения попыткой реабилитироваться, была кампания в Нидерландах. Увы, но он потерпел сокрушительное поражение. Антверпен стал концом военной карьеры Франсуа. Екатерина Медичи в письме к нему писала: «…лучше тебе было умереть в юности. Тогда бы ты не стал причиной смерти стольких отважных благородных людей». Предыдущий удар настиг его, когда Елизавета I официально разорвала помолвку с ним – не то чтобы он любил королеву Англии, но очень рассчитывал на этот брак. 10 июня 1584 года Франсуа умер в Нидерландах. На следующий день после смерти сына Екатерина написала: «Я настолько несчастна, живя достаточно долго, видя, как много людей умирают раньше меня, хотя я понимаю, что желанию Бога нужно повиноваться, что Он владеет всем и то, что Он одалживает нам только до тех пор, пока Он любит детей, которых Он дает нам».

Смерть самого младшего сына Екатерины стала настоящим бедствием для ее династических планов. У Генриха III не было детей, и казалось маловероятным, что они у него (с такими постельными предпочтениями!) когда-нибудь появятся. Он даже не женился на Елизавете, что было чрезвычайно выгодно для Франции. Согласно закону, наследником французской короны стал бывший гугенот Генрих Бурбон, король Наваррский. Ни его, ни свою дочь Маргариту, которая меняла любовников просто с невероятной скоростью, Екатерина не любила. Дочь в письмах называла «мое несчастье» и «это существо». Интересно отметить, что из всех 10 детей Екатерины только Маргарита прожила достаточно долгую жизнь – 62 года.