พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงประกอบพิธีหมั้นหม่อมราชวงศ์สิริกิติ์ กิติยากร เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม พุทธศักราช 2492 ณ เมืองโลซานน์ ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ หลังจากนั้น รัฐบาลได้แจ้งให้ประชาชนชาวไทยทราบว่า พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว จะเสด็จนิวัติประเทศไทยพร้อมด้วยพระคู่หมั้นในวันที่ 24 มีนาคม พุทธศักราช 2493

    พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงกำหนดให้วันที่ 28 เมษายน พุทธศักราช 2493 เป็นวันประกอบพระราชพิธีราชาภิเษกสมรส ณ วังสระปทุม อันเป็นที่ประทับของสมเด็จพระศรีสวรินทิราบรมราชเทวี พระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า เมื่อใกล้ถึงเวลาพระฤกษ์ เวลา 09.30 น. หม่อมเจ้านักขัตรมงคล กิติยากร ทรงนำหม่อมราชวงศ์สิริกิติ์ กิติยากร ไปยังวังสระปทุม พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงลงพระปรมาภิไธย และหม่อมราชวงศ์สิริกิติ์ ลงนามในสมุดทะเบียนสมรส ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ราชสักขี 2 คน คือ จอมพล ป. พิบูลสงคราม นายกรัฐมนตรี และพลเอกมังกร พรหมโยธี รัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย ร่วมลงนามด้วย นับเป็นพระมหากษัตริย์พระองค์ที่แรกแห่งพระบรมราชจักรีวงศ์ที่ทรงจดทะเบียนสมรสตามกฎหมาย เมื่อสมเด็จพระศรีสวรินทิราบรมราชเทวี พระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า เสด็จออก ณ ชั้น 2 ของพระตำหนักแล้ว พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวและหม่อมราชวงศ์สิริกิติ์ฯ ทูลเกล้าฯ ถวายดอกไม้ธูปเทียนเครื่องราชสักการะ สมเด็จพระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า ประทานน้ำพระพุทธมนต์ เทพมนต์ แด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และพระราชทานน้ำพระพุทธมนต์ เทพมนต์แก่หม่อมราชวงศ์สิริกิติ์ ตามโบราณราชประเพณี พระบรมวงศานุวงศ์ ข้าราชการ และบุคคลที่ได้รับเชิญมาร่วมในพระราชพิธี ทูลเกล้าฯ ถวายของขวัญ ในโอกาสนี้ ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานของที่ระลึกเป็นหีบบุหรี่เงินขนาดเล็ก ประดับอักษรพระนามาภิไธยย่อ ภ.อ. และ ส.ก

    ต่อมา ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้อาลักษณ์อ่านประกาศสถาปนาหม่อมราชวงศ์สิริกิติ์ พระอัครมเหสี เป็นสมเด็จพระราชินีสิริกิติ์ และพระราชทานเครื่องราชอิสริยาภรณ์มหาจักรีบรมราชวงศ์แก่สมเด็จพระราชินีในศุภมงคลโอกาสนี้ด้วย เมื่อเวลา 16.00 น. ของวันเดียวกันนี้ ทั้งสองพระองค์ได้เสด็จออกมหาสมาคม ณ พระที่นั่งไพศาลทักษิณ ในพระบรมมหาราชวัง พระราชทานพระราชวโรกาสให้พระบรมวงศานุวงศ์ เข้าเฝ้าฯ ถวายพระพรชัยมงคล แล้วเสด็จออก ณ พระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัยให้คณะองคมนตรี คณะรัฐมนตรี สมาชิกรัฐสภา ข้าราชการและคณะทูตานุทูต เฝ้าฯ ถวายพระพรชัยมงคล

    ในวันรุ่งขึ้น คือวันที่ 29 เมษายน พุทธศักราช 2493 ทั้งสองพระองค์เสด็จแปรพระราชฐานโดยรถไฟพระที่นั่งไปประทับ ณ วังไกลกังวล อำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ เป็นเวลา 5 วัน

"ขอทั้งสองพระองค์จงทรงมีพระพลานามัยสมบูรณ์
ทรงพระเกษมสำราญ ขอพระองค์จงทรงพระเจริญ
  ควรมิควรแล้วแต่จะทรงโปรด ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อม
    ขอเดชะ ข้าพระพุทธเจ้า สถานีวิทยุแผ่นดินทอง เรดิโอ"