En 1308 se casó con Carlos de Valois, hijo del rey Felipe III de Francia e Isabel de Aragón.

El propio Carlos se había casado dos veces antes; a la muerte de su segunda esposa, Catalina I de Courtenay en 1308, se casó con Mahaut.

Mahaut y Carlos tuvieron cuatro hijos.

Una de sus hijas fue antepasada de reyes franceses, y otra hija se convertiría en reina de Alemania.

Mahaut murió 33 años más tarde, en 1358 a la edad de 65 años, habiendo sobrevivido a tres de sus cuatro hijos; sólo su hija Isabel la sobrevivió.