El cortejo nupcial salió a pie, a las 10.45 horas, del Palacio Real, cerrado por el príncipe don Felipe y doña Sofía, para recorrer los 200 metros que separan el Palacio Real de la Catedral de la Almudena. Momentos antes de llegar al templo, la lluvia hizo su aparición y la comitiva fue protegida por paraguas.
Los duques de Calabria, el infante Carlos de Borbón Dos Sicilias y Ana de Francia abren la comitiva que a las 10.45 horas salió por la Puerta del Rey del Palacio Real antecediendo al príncipe Felipe en su camino hacia el altar.
Un oficial de alabarderos de la Guardia Real, seguido de otros cuatro alabarderos, encabezan el cortejo nupcial que fue recibido con gritos de «¡Felipe, Felipe!» por parte de los miles de personas situados en el Patio de Armas del Palacio Real.
Tras los duques de Calabria, la comitiva continúa con los de Soria, la infanta Margarita y su esposo Carlos Zurita, tíos del Príncipe; y sus hermanas, la infanta Cristina y su marido, Iñaki Urdangarín, duques de Palma de Mallorca; y la infanta Elena y su marido, Jaime de Marichalar, duques de Lugo.
El Rey, acompañado de su hermana mayor, la infanta Pilar, antecede a su hijo, que camina junto a su madre, la reina Sofía, mientras atraviesan, sobre una alfombra roja, el Patio de la Armería.
El Príncipe y el Rey, que en algunos momentos miraba al cielo con cara de preocupación, saludaron con la mano a los ciudadanos congregados en el Patio de la Armería y poco antes de llegar al pórtico de la Catedral la Reina fue cubierta con un paraguas al caer las primeras gotas de lluvia.
Detrás de la Familia Real iba el jefe de la Casa del Rey, el jefe del Cuarto Militar y el jefe de Protocolo y, cerrando el cortejo, dos alabarderos. Durante el recorrido, que se prolongó durante diez minutos, repicaron las campanas de la Catedral de la Almudena, donde sonó el himno nacional a la entrada de la comitiva.
El príncipe Felipe tuvo que esperar a la novia durante más de veinte minutos, en medio de la nave central de la Catedral de la Almudena, controlando el nerviosismo con la máxima serenidad posible, con una sonrisa de complicidad con los invitados a la boda, especialmente con sus familiares y amigos.