رفت و پس از به پایان رساندن تحصیلاتش به ایران بازگشت و در ارتش نوین رضا شاهاستخدام شد. پدر فرح دیبا در سال ۱۳۲۶ به سبب بیماری چنگال درگذشت.
پدر فرح نخست او را هنگامی که شش سال داشت در مدرسه ایتالیایی نام نویسی کرد. فرح دیبا در ده سالگی به مدرسه ژاندارک تهران رفت و پس از کوتاهی به عنوان کاپیتن تیم بسکتبال بر گزیده شد و سه بار تیم بسکتبال ژاندارک به سرپرستی فرح دیبا قهرمان تهران شد. در سال ۱۳۳۳ فرح دیبا قهرمان پرش ارتفاع و طول و دو و میدانی تهران شد. فرح دیبا در مدرسه ژاندارک به گروه پیشاهنگان پیوست و پس از چندی سرپرست گروه پیشاهنگی شد و در سال۱۳۳۵ برابر با۱۹۵۶ نخستین سفر خارج از کشور خود را با دیگر پیشاهنگان به کشور فرانسه کرد.
فرح دیبا سه سال آخر دبیرستان را در دبیرستان فرانسوی رازی گذراند و دیپلم خود را در سال ۱۳۳۶ از این دبیرستان گرفت.
فرح دیبا در امتحانات دیپلم دبیرستان شاگرد اول شد و از مدرسه معماری پذیرش گرفت. فرح دیبا کوشش کرد که از بورس تحصیلی استفاده کند ولی موفق به گرفتن آن نشد. "روزهای درازی را در وزارت آموزش و پرورش گذراندم. بدون این که کسی راه چاره ای به من نشان دهد. حتی خود وزیر که با ما آشنا بود کاری از پیش نبرد. کلاس های درس معماری در پاریس شروع شده بود و در نخستین روزهای پاییز به سوی پاریس پرواز کردم.
فرح دیبا در سال ۱۳۳۸ برای نخستین بار با پادشاه ایران محمدرضا شاه پهلوی که برای دیدار رسمی و گفتگو با ژنرال دوگل به کشور فرانسه رفته بود در سفارت ایران در پاریس آشنا شد. سفیر ایران در فرانسه فرح دیبا و دیگر دانشجویانی که در پاریس درس می خواندند به سفارت دعوت کرده بود و شاه دانشجویان را به حضور می پذیرد و در آن روز فرح دیبا را می بیند. تعطیلات تابستانی که فرح دیبا به تهران بازگشت پس از چند دیدار با محمدرضا شاه پهلوی در منزل شهناز پهلوی در حصارک، به ازدواج منتهی شد.
نامزدی محمد رضا شاه پهلوی و فرح دیبا در ۳۰ آبان۱۳۳۸ بود. فرح پهلوی در کتاب خاطراتش از آن روز چنین می نویسد "در روز ۲۹ آذر ۱۳۳۸ در کاخ مرمر جشن عروسی بر پا شد. سفره عقد مفصلی چیده بودند. امام جمعه تهران سوره (خطبه) عقد را خواند و از من پرسید آیا حاضرم با پادشاه ازدواج کنم ؟ معمولا رسم بر آن است که عروس در پاسخ به این سوال قدری تامل کند و فقط پس از سه بار تکرار بله بگوید. اما این بار نیازی به تکرار نبود، چرا که من فورا و با چنان شعفی جواب مثبت دادم که موجب خنده حضار شد." در ساعت پنج پس از نیم روز فرح دیبا "بله " می گوید و با این ازدواج فرح پهلوی ملقب به ملکه ایران شد.
ده ماه پس از ازدواج فرح پهلوی ولیعهد ایران با نام «رضا پهلوی (دوم)» به دنیا آمد. ثمره این ازدواج سه فرزند دیگر بودند فرحناز پهلوی در ۲۲ اسفند ۱۳۴۲ در کاخ سعد آباد به دنیا آمد. علیرضا پهلوی که در ۸ اردیبهشت ۱۳۴۵ و لیلا پهلوی ۷ فروردین ۱۳۴۹ زاده شدند.
در کنار پرورش فرزندانش فرح پهلوی ریاست عالیه شماری از سازمان های پزشکی، فرهنگی، ورزشی، آموزشی و رفاه اجتماعی را بر عهده گرفت. دفتر مخصوص شهبانو فرح پهلوی تا سال۱۳۵۷ دارای چهل کارمند و چهار بخش بود که عبارت بودند از: بخش آموزش و پرورش، بخش بهداشت و درمان، بخش رفاه اجتماعی و بخش فرهنگ و هنر .
در کنار مسئولیت های رسمی، فرح پهلوی در برنامه ریزی جشن های ۲۵۰۰ ساله شاهنشاهی ایران شرکت داشت. در چهارچوب برنامه ریزی این جشن ها ۳۵۰۰ دبستان در سرتاسر کشور با اعانه های شخصی ساخته شد و برج شهیاد آریامهر در تهران بر پا شد. در مرحله های آغازین پروژه جشن های شاهنشاهی در ساختار بنیادی کشور سرمایه گزاری گسترده ای انجام گرفت که می توان ساختن راه ها، شبکه های ارتباطی از راه دور (تله کمونیکاسیون)، فرودگاه ها، پخش سراسری برنامه های تلویزیونی ، هتل ها و جهانگردی و توریسم را نام برد.