Проблема Людовика была в том, что он до сих пор не имел наследника – за 20 лет его брака с Анной Австрийской королева так и не родила. У нее было несколько выкидышей, после чего ее отношения с королем сильно охладели. Они жили врозь, и после отъезда из Парижа королевы-матери Анна постоянно вела переписку с его врагами, в том числе и с Марией Медичи. У Гастона Орлеанского была только дочь Анна Мария Луиза от первого брака с Марией де Бурбон, герцогиней де Монпансье. Но его жена умерла вскоре после рождения ребенка, и их дочь унаследовала состояние и титулы матери. Впоследствии ее будут называть мадам де Монпансье.

Гастон женился во второй раз тайно на Маргарите Лотарингской, дочери герцога Франсуа II Лотарингского, и надеялся на рождение наследника. Если бы родился мальчик, а Людовик XIII так и остался бы бездетным, что было вполне вероятно, видя его отношения с женой – то сын Гастона Орлеанского стал бы наследником престола. Но Гастон пошел против воли короля, и Людовик XIII аннулировал его второй брак, когда о нем стало известно. Только на смертном одре Людовик разрешил им пожениться. После повторной свадьбы у Маргариты и Гастона родилось пятеро детей: четыре дочери, из которых выжили три, и сын Жан Гастон Орлеанский, который умер в возрасте двух лет.

В 1635 году Франция объявила войну Испании. Тайная переписка Анны Австрийской с братом, королем Испании, выходила за рамки семейной привязанности: практически с самого начала Тридцатилетней войны королева предпринимала попытки тайно уведомить Испанию о военных и политических действиях французов. В конце 1637 года переписка Анны Австрийской была раскрыта, и ее письма попали в руки кардинала Ришелье. Оскорбленный Людовик XIII не дал огласки случившемуся, но с момента установления предательства королевы все ее письма проходили предварительную проверку перед отправкой. Очевидно, у короля с женой была в те времена интимная связь, в результате чего 5 сентября 1638 года Анна Австрийская родила сына. На рождение наследника престола уже никто не надеялся, и мальчика назвали Луи-Дьедонне – Людовик Богоданный. Многие современники отмечали, что близости короля и королевы помогла гроза, которая помешала Людовику XIII добраться до Сен-Мор-де-Фоссе, отчего он переночевал у супруги в Лувре. В будущем Луи станет знаменитым «королем-солнце» Людовиком XIV. После этого отношения короля с женой улучшились, и 21 сентября 1640 года королева родила второго сына, Филиппа, который станет герцогом Орлеанским после смерти дяди Гастона. Наследование французского престола было обеспечено, но Мария Медичи так никогда и не увидела своих внуков.