L'ambition de la reine Élisabeth soutenue par son ministre Alberoni ayant dressé contre l'Espagne les puissances européennes, formant la Quadruple Alliance, une guerre s'ensuit et s'achève en 1720. La paix qui la conclut sert aussi à réconcilier le récent roi Bourbon d'Espagne avec sa famille française et il est décidé de fiancer le jeune roi de France Louis XV âgé de 11 ans à sa cousine germaine qui en avait 3.
La jeune princesse est ensuite échangée contre la princesse Louise-Élisabeth, Mademoiselle de Montpensier, la fille du régent, duc d'Orléans, sur l'île des Faisans en plein milieu de la rivière frontalière de la Bidassoa, le , tout comme l'avaient fait soixante ans auparavant Louis XIV et l'infanteMarie-Thérèse. Elle abandonne presque toute sa suite espagnole et se retrouve entourée d'inconnus français et francophones. Son futur époux Louis XV, l'attend à Versailles. Louise Élisabeth, quant à elle, devait épouser le prince des Asturies, le futur Louis Ier d'Espagne.
Très jolie, pleine de charme, la petite « infante-reine », ainsi que la cour et avec elle toute la France l'appelle, fait les délices de la cour. Elle s'ingénie à plaire à son « mari » qui, bien trop jeune pour pouvoir s'intéresser à une « poupée », la boude. C'est pour son entourage un déchirement de la voir retourner en Espagne quatre ans plus tard (elle a alors 7 ans), quand les fiançailles sont rompues.
En effet, orphelin de bonne heure, Louis XV avait toujours été de santé fragile. Nombreux étaient ceux - notamment parmi les politiques et les diplomates - qui pensaient qu'il n'atteindrait pas l'âge adulte. Dans cette hypothèse, son cousin le jeune duc d'Orléans pourrait lui succéder. Le duc de Bourbon, membre d'une branche cadette rivale des Orléans, prince du sang et Premier ministre en 1723, ne veut pas perdre le pouvoir. Poussé par sa maîtresse, l'ambitieuse marquise de Prie, il n'hésite pas à provoquer l'ire de la cour d'Espagne et, parjurant la parole de la France, rompt les fiançailles afin de chercher à marier le roi adolescent à une princesse pouvant lui assurer au plus tôt une descendance. Son ambition le pousse à choisir une princesse sans dot ni royaume, Marie Leszczyńska, fille d'un roi de Pologne en exil, encore célibataire à 22 ans, plus âgée que le roi de 7 ans, ce qui est ressenti comme une double humiliation par les Bourbons d'Espagne.
Le renvoi de l'infante est accompagné du retour de la princesse de Montpensier, désormais reine douairière seconde d'Espagne, à la suite de la mort de Louis Ier. Marie-Anne est donc restée à la Cour de France de 1721 à 1725.
Mariage et descendance
Marie-Anne-Victoire épousa le Joseph Ier (1714-1777), roi de Portugal. Elle sera régente de Portugal à partir de 1776 lorsque la santé de son époux ne permettra plus à celui-ci d'exercer le pouvoir. Ils seront également les parrain et marraine de la reine de France Marie-Antoinette d'Autriche.
Jean-Charles Volkmann, Généalogie des rois et des princes, Éditions Jean-Paul Gisserot 1998.
Ambroise Perrin et Irena Tatiboit , Il faut marier Maria, Madame Louis XV, Princesse de Wissembourg, Éditions du Bourg Blanc 2011, le Carré d'Art, Strasbourg
Nathanaël Payen, « L'échange des princesses française et espagnole en 1722 et 1725 », dans Marie-Bernadette Dufourcet-Hakim et Josette Pontet (coord.), Guerre et paix: les enjeux de la frontière franco-espagnole (XVIe-début XIXe siècle), Bordeaux, Presses Universitaires de Bordeaux, (ISBN979-10-300-0082-5), p. 257–278.