Pierwsze lata małżeństwa przeżyła razem z mężem w Brusnicy, zajmując się domem i gospodarstwem. W 1817 jej mąż został księciem Serbii. Miłosz razem z małżonką przeniósł się do pałacu w Crnucy, następnie kolejno do Kragujevca, Požarevca i Belgradu. Na serbskim dworze obowiązywały proste zwyczaje i stroje oraz serbska kuchnia. Księżna zwracała się do księcia na "wy" oraz "panie", osobiście opiekowała się nim w chorobie. Księżna zachęcała również męża, by wspierał prace Vuka Karadžicia.
Małżeństwo Miłosza i Ljubicy okazało się nieszczęśliwe. Książę wielokrotnie zdradzał żonę. W 1819 ciężarna księżna zabiła jedną z jego kochanek, za co mąż zamierzał skazać ją na śmierć. Egzekucja została przełożona, gdyż Ljubica spodziewała się dziecka, a następnie odwołana, gdy urodził się następca tronu, Milan. W 1839 Miłosz Obrenović zrzekł się tronu na rzecz syna Milana, który jednak zmarł 26 dni po wstąpieniu na tron. Po tym wydarzeniu Ljubica Obrenović do końca życia chodziła w żałobie.
W kolejnych latach Miłosz nadal zdradzał żonę, miał jedenaścioro nieślubnych dzieci. Rozżalona Ljubica mieszkała w osobnym pałacu w Belgradzie, a w 1842 przyczyniła się do usunięcia męża z tronu. Zmuszona do wyjazdu z Serbii, osiadła w Austrii. Tam też zmarła i została pochowana w monasterze Krušedol na Fruškiej Górze.