Dari pihak ibu, dia adalah cucu dari Kertanegara, raja terakhir Kerajaan Singasari.
Dyah Gitarja memiliki saudara kandung bernama Dyah Wiyat atau Rajadewi Maharajasa dan saudara tiri bernama Jayanagara, yang menjadi raja kedua Majapahit.
Dyah Gitarja sebenarnya ingin dinikahi oleh Jayanagara, tetapi tidak diizinkan oleh Gayatri.
Karena itu, Jayanagara pernah mengurung Dyah Gitarja dan saudaranya Rajadewi supaya tidak ada yang menikahi mereka.
Setelah Jayanagara meninggal pada 1328, Dyah Gitarja menikah dengan Cakradhara atau Kertawardhana Bhre Tumapel.
Dari pernikahannya ini, ia melahirkan Dyah Hayam Wuruk, yang nantinya menjadi raja Majapahit, dan Dyah Nertaja.
Pada 1328, Raja Jayanagara meninggal tanpa meninggalkan putra mahkota.
Menurut Kitab Nagarakretagama, Gayatri kemudian memerintahkan Dyah Gitarja untuk menggantikannya naik takhta.