Hija del rey Fernando VII y de su cuarta esposa, su sobrina María Cristina de Nápoles (o de Borbón), Isabel asumió el trono de España el 29 de septiembre de 1833 después de la muerte de su padre, cuando ella tenía menos de tres años de edad. Su nacimiento y posterior ascensión al trono provocó el inicio de un largo conflicto, pues su tío, Carlos María Isidro de Borbón, hasta entonces heredero de la corona, no aceptó el que Isabel fuese nombrada primero Princesa de Asturias y luego Reina.

Durante los primeros años de su reinado, mientras Isabel era una niña, la regencia fue asumida por su madre hasta 1840. En ese periodo tuvo lugar la Primera Guerra Carlista (1833–1840). Desde 1840 y hasta 1843 fue Regente el general Espartero, que finalmente fue obligado a abandonar la regencia.

Con trece años, Isabel fue declarada mayor de edad. Cuando la Reina tenía 16 años, el Gobierno arregló su matrimonio con su primo el infante don Francisco de Asís de Borbón, duque de Cádiz.

La boda de la Reina fue una cuestión nacional e internacional, ya que los diferentes países europeos maniobraron para que la nacionalidad del nuevo Rey no perjudicase sus alianzas e intereses. Finalmente se optó por Francisco de Asís, ya que les pareció un hombre apocado y de poco carácter, que no iba a interferir en política.

Tal y como relató a León y Castillo (embajador de España en París) durante su exilio parisino, Isabel II odiaba a su primo y marido Francisco, quien según diversos autores era bisexual u homosexual. La misma Reina comentó lo que pensó sobre Francisco de Asís en la noche de bodas: «¿Qué pensarías tú de un hombre que la noche de bodas tenía sobre su cuerpo más puntillas que yo?».

La relación de sus hijos, vivos o malogrados, y de sus probables padres la estableció así el historiador Ricardo de la Cierva:

- Varón fallecido en el parto, hijo del marqués de Bedmar.
- Varón fallecido a los cinco minutos de nacer, hijo, probablemente, del rey consorte don Francisco de Asís de Borbón.
- Infanta Isabel, conocida popularmente como la Chata, se la cree hija del comandante José Ruiz de Arana. Se casó con Cayetano de Borbón-Dos Sicilias.
- Infanta María Cristina, muerta a las pocas horas, de padre desconocido.
- Un aborto avanzado, de padre no determinado.
- Un nuevo aborto, de padre no determinado.
- Alfonso, príncipe de Asturias y más tarde rey de España con el nombre de Alfonso XII, probablemente hijo del teniente de ingenieros Enrique Puig Moltó.
- Infanta María de la Concepción, muerta a los veintiún meses, hija del rey consorte.
- Infanta María del Pilar, fallecida a los diecisiete años, hija de Miguel Tenorio de Castilla, político y escritor.
- Infanta María de la Paz, hija también de Miguel Tenorio de Castilla. Casada con Luis Fernando de Baviera.
- Infanta Eulalia, hija asimismo de Miguel Tenorio de Castilla. Casada con su primo hermano Antonio de Orleans y Borbón.
- Infante Francisco de Asís Leopoldo, fallecido a los veintiún días.
- No se ha establecido que tuviese más descendencia durante su exilio.

La «Reina de los tristes destinos», como también ha sido llamada, se exilió en Francia en 1868, tras el triunfo de la revolución conocida como «La Gloriosa», y allí abdicó en favor de su hijo Alfonso XII el 25 de junio de 1870. Con el apoyo de varios grupos en el gobierno, Amadeo de Saboya, miembro de la familia real italiana, fue elegido su sucesor como el rey Amadeo I de España. Era hijo de Víctor Manuel II Rey de Saboya-Piamonte, de la Casa de Saboya, y de María Adelaida de Austria (bisnieta de Carlos III de España).

Isabel II vivió el resto de su vida en Francia, donde fue testigo de la Primera República, del reinado y muerte de su hijo Alfonso XII en 1885, y del inicio del reinado de su nieto Alfonso XIII tras la regencia de María Cristina de Habsburgo-Lorena. Fue enterrada en el Monasterio de El Escorial frente a su esposo, muerto en 1902, dos años antes que Isabel.