Принцесса Александра часто гостила у своих родственников в Дании и России, где ей всё очень нравилось. Она была открытая и романтическая личность, верившая во всё прекрасное и сказочное.
Впервые встретив великого князя Павла Александровича, на одном из домашних, бальных вечеров в Константиновском дворце в Петербурге, Александра поняла, что любит его, иначе и быть не могло. Как же можно было не любить этого обаятельного и очаровательного великого князя. Павел Александрович отвечал ей взаимностью. Она никогда не обращалась к мужу по отчеству, а называла его Павлом, хотя ей было всего 18 лет, а её супругу 28. Павел Александрович не протестовал, наоборот ему нравилась такая простота в отношениях. Вообще, не в чём перечить супруге великий князь не собирался.
Брак Павла Александровича и Александры Георгиевны был счастливым. Александру Георгиевну все очень любили.
В апреле 1890 года у супругов родилась дочь Мария. В честь рождения первенца благодарный супруг трепетно преподнёс Александре Георгиевне дорогие украшения: великолепный аметистовый гарнитур – серьги, ожерелье ручной работы и перстень-камею в резной оправе.
После родов великая княгиня заметно похорошела, фигура её приобрела завершённые, плавные очертания. Рождение дочери ещё более сблизило супругов.
Когда дочка немного подросла, любящие супруги нанесли визит в Грецию, чтобы показать Марию родственникам. Павел и Александра дружили с семьей великого князя Сергея Александровича. Их частые поездки в Ильинское, подмосковное имение Сергея Александровича, были традиционными.
Павлу Александровичу нравилось бывать в бывшем имении его любимой матери, где всё напоминало о ней. К тому же с детских лет брат Сергей был самым близким для него человеком.
Александру Георгиевну в семье великого князя Сергея любили и всячески о ней заботились. Там она не чувствовала себя чужой. Жизнь в Ильинском была проста и приятна. В атмосфере простого сельского быта, не скованной строгими правилами придворного этикета, обаятельная и от природы весёлая Александра Георгиевна, позволяла себе расслабиться, и искренне радоваться тому, что можно вести себя естественно.
У Александры сложились самые тёплые отношения с женой Сергея Александровича Елизаветой Фёдоровной. Они вместе подолгу гуляли и интересно беседовали.
Вскоре великая княгиня вновь оказалась в положении. 12 сентября 1891 года на седьмом месяце беременности Александра Георгиевна с мужем гостила в Ильинском. Погода была великолепной, и домочадцами был затеян пикник. Было решено обосноваться на островах, куда надо было плыть на лодках.
Александра, любившая такие семейные праздники на природе, была в приподнятом настроении. Спускаясь к реке, она неосторожно прыгнула в лодку прямо с берега и тотчас потеряла сознание от резкой боли. Бесчувственную великую княгиню осторожно отнесли в усадьбу.
Пока вокруг неё хлопотали ошеломлённые всем случившемся женщины во главе с Елизаветой Фёдоровной, Павел и Сергей в панике метались по Ильинскому в поисках врача или какого-нибудь фельдшера. Но к несчастью, ни одного медицинского работника не было, хотя в усадьбе была своя большая благоустроенная лечебница.
Сергей Александрович срочно отправил в Москву курьера, с письмом к врачам Странноприимной больницы. Однако время было упущено. У больной начались преждевременные роды.
Родился мальчик, которого назвали Дмитрием. Роды были тяжёлыми, и мать спасти не удалось. На шестой день Александра Георгиевна умерла. 18 сентября её похоронили в Петропавловском соборе в Санкт-Петербурге.
В конце сентября 1891 года Афанасий Фет, ранее написавший оду в честь венчания молодой принцессы Александры Георгиевны, сочинил стихотворение на её смерть.