Kemudian, Catherine mengirimi suaminya surat dan sepotong mantel berdarah Raja James IV dari Skotlandia, yang telah tewas dalam pertempuran, ntuk digunakan Henry sebagai spanduk di pengepungan Tournai.
Pasangan Henry VIII dan Catherine yang tampak begitu kuatnya kemudian mulai runtuh dengan kehadiran seorang wanita muda bernama Anne Boleyn.
Anne Boleyn merupakan anak dari seorang diplomat bernama Thomas Boleyn dan Elizabeth Howard, putri dari Adipati Norfolk. Ia kemudian menjadi pelayan kehormatan untuk Catherine.
Henry VIII dikenal berselingkuh dengan Anne dan sangat menyukainya. Ini, dikombinasikan dengan ketidakmampuan Catherine untuk memberinya ahli waris laki-laki menyebabkan Henry mencari pembatalan pernikahan mereka.
Antara 1510 dan 1518, sebenarnya Catherine melahirkan enam anak, termasuk dua putra. Namun semua anaknya kecuali seorang putri bernama Mary lahir mati atau meninggal pada awal masa bayi.
Sebuah penyelidikan telah menunjukkan bahwa kehamilannya yang gagal bisa jadi akibat dari anoreksia.
Henry VIII meminta pembatalan pernikahannya dengan alasan bahwa ada kutukan karena dia menikahi istri saudaranya.
Sementara Catherine malah berdiri teguh pada pendiriannya, bahwa pernikahannya dengan Arthur tidak pernah terwujud dan, menurut hukum kanon, tidak sah.
Paus Klemens VII menolak untuk membatalkan pernikahan mereka karena dia takut akan membuat marah keponakan Catherine, Kaisar Romawi Suci Charles V.
Pada tahun 1533, Henry meminta Thomas Cranmer, uskup agung Canterbury, membatalkan pernikahannya dengan Catherine.