Принцесса София Доротея вышла замуж 18 ноября 1682 года в часовне Целльского дворца за своего кузена курпринца Георга Людвига, будущего короля Великобритании Георга I. Вначале брак казался счастливым. У Георга Людвига и Софии Доротеи родилось двое детей, но после рождения детей супруги охладели друг к другу.
В 1694 году состоялся бракоразводный процесс. София Доротея была признана виновной в супружеской измене, ей было отказано вступать в брак повторно и видеть своих детей. Её имя было выправлено из всех официальных документов, оно не упоминалось в молитвах. София Доротея потеряла и титул курпринцессы. После вынесения приговора она была выслана в удалённый Альденский замок в заключение, она была лишена своего имущества.
В начале 1726 года у неё случился удар, она отказалась от врачебной помощи и от еды. В течение нескольких недель её состояние вследствие голодания стало критическим. Георг I запретил траурные мероприятия в Ганновере и был крайне возмущён тем, что его дочь объявила траур по своей матери в Берлине.