Fue hermana de Luis María de Borbón y Vallabriga, arzobispo de Sevilla y cardenal-arzobispo de Toledo primado de España, y de María Teresa de Borbón y Vallabriga, esposa de Manuel Godoy. Al igual que sus hermanos, no pudo usar el apellido Borbón por aprensiones sucesorias de su tío Carlos III, y dicha prohibición sólo se suspendió a la muerte de dicho rey, cuando fue sucedido por su hijo Carlos IV.
La familia se exilió en París, donde se instaló en 1823 (en una casa en la 12 rue de Montholon) tras la caída del Trienio Liberal, allí acoge a su hermana María Teresa en 1824. La Amnistía decretada durante la Regencia de María Cristina, permitió al matrimonio volver a España, aunque su marido fallece al año siguiente.
Murió en Madrid el 1 de diciembre de 1846, y fue enterrada en la sacristía de la capilla del Palacio del Infante don Luis (Boadilla del Monte, Madrid), junto a los restos de su marido y de su hermana María Teresa. Al igual que ésta, fue retratada por Goya. El cuadro pasó por herencia a una rama de la familia residente en Italia, y actualmente se conserva en la Galería Uffizi de Florencia.
Fue la última nieta superviviente de Felipe V de España, falleciendo exactamente un siglo después que su abuelo.
Goya: La imagen de la mujer Goya: Images of Women Goya: La imagen de la mujer, Museo Nacional del Prado, Madrid (30 October 2001-10 February 2002). Catalogue edited by Francisco Calvo Serraller (Madrid: Museo Nacional del Prado and Fundación Amigos del Museo del Prado, 2001). Pp. 362, 154 color, 23 blanco y negro ilustraciones.
Goya: Images of Women, National Gallery of Art, Washington, D.C. (10 March-2 June 2002). Catalogue ed. by Janis A. Tomlinson and Francisco Calvo Serraller (Washington, D.C.: National Gallery of Art and New Haven and London: Yale University Press, 2002). Pp. 324, 130 color, 50 black-and-white illustr. $65.00 cloth,(tela).