A király 51 évesen vette el Izabellát, I. Zsigmond lengyel király és Bona Sforza leányát. Izabellát 1539. március 2-án koronázták meg Székesfehérvárott. Nem sokkal a házasságkötés után, 1540-ben Izabella megözvegyült. A házasságból született János Zsigmondnak komoly szerepet szánt. Az özvegy azonban a magyar politikai viszonyok között nehezen igazodott ki. 1551-ben -ben Fráter György meggyőzte arról, hogy a szétszakadt ország egyesítése érdekében mondjon le fia nevében a kormányzásról a Habsburgok javára. Ezek után Izabella Kassára, majd Lengyelországba távozott. Az erdélyiek visszahívták Izabellát kiskorú fiával együtt, és 1556. november 25-én Kolozsvárott erdélyi kormányzónak ismerték el. A török pártfogás alatt élő Erdély Magyarországtól való különválása ekkor vált véglegessé. Izabella 1559. szeptember 15-én halt meg Gyulafehérvárott.