Małżeństwo z Gajuszem Klaudiuszem Marcellusem Przed 54 p.n.e. poślubiła Gajusza Klaudiusza Marcellusa, senatora z wpływowej rodziny Klaudiuszów. Ślub musiał się odbyć przed rokiem 54 p.n.e., gdyż Cezar, który był jej ciotecznym dziadkiem, zażądał wówczas, by rozwiodła się z Marcellusem i poślubiła Pompejusza. Zmarła właśnie w połogu żona Pompejusza, Julia, jedyna córka Cezara i proponowane małżeństwo miało podtrzymać poprawne stosunki między Cezarem i Pompejuszem. Ten ostatni odrzucił jednak propozycję, a mąż Oktawii, Marcellus stał się jeszcze gorętszym oponentem Cezara. Po klęsce Pompejańczyków w bitwie pod Farsalos uzyskał jednak przebaczenie od zwycięskiego Cezara i wraz z Oktawią spokojnie żyli w Rzymie aż do śmierci Cezara w idy marcowe 44 p.n.e. Klaudiusz Marcellus zmarł w maju 40 p.n.e. Oktawia urodziła mu trójkę dzieci:Marcelę Starszą, Marcelę Młodszą i Marka Klaudiusza Marcellusa. thumb|150px|Oktawia Młodsza W 43 p.n.e. uzyskała u swojego brata Oktawiana łaskę dla Tytusa Winiusza umieszczonego na listach proskrypcyjnych przez triumwirów.