Permaneció en la sede bordelesa poco tiempo, dejando Burdeos para ser titular del arzobispado de Cambrai.
En Burdeos hizo construir el Palais Rohan, actual Casa Consistorial de la ciudad, vendiendo para esto tierras al principio del barrio que lleva desde entonces su nombre, Meriadeck.
Tampoco podía casarse con éste de forma legítima, dada su condición clerical.
Su hijos fueron criados en secreto, y no se supo de ellos hasta el siglo XX.
Cuando Carlota se trasladó a Florencia, poco después de recuperarse tras dar a luz a su hijo Carlos Eduardo, confió sus hijos al cuidado de su madre, Clementina Walkinshaw, y parece ser que pocos conocieron quién era su madre; el padre de Carlota Estuardo no lo sabía.