فاطمه با همسرش حسن بن علی(ع)(حسن مثنی) که پسر عمویش بود، به همراه پدر بزرگوارش امام حسین(ع) راهی کربلا شد. پس از واقعه طف و شهادت پدرش همراه عمه اش زینب(س) و سایر بازماندگان آل رسول(ص) به دمشق برده شد و پس از آن وارد مدینه شد.
پس از شهادت همسرش(حسن) مدت یکسال در کنار قبر وی خیمه زد و در آن ساکن شد. فاطمه(ع) بانویی بسیار عابد و پرهیزگار بود. ابن سعد در خبری که از راویان فاطمه(س) نقل کرده است، می نویسد: با دانه هایی که در رشته ای جمع آوری شده بود، تسبیح خدا می گفت.
فاطمه بنت حسین(ع) از خاندانی بسیار نیکو بود و اخلاقی ستوده داشت. از خواهرش سکینه بزرگتر بود و از همه افراد به حضرت زهرا شبیه‌تر بود. فاطمه در کربلا شاهد شهادت پدر و برادران و بستگانش بود و همه ظلم‌ها و ستم‌هایی را که بر آل رسول الله (ص) رفت نظاره کرد و به عمه اش زینب(س) پناه برد. مصیبتی که بر او و خانواده اش وارد شده بود، حالتی بالاتر از گریه برایش بوجود آورده بود، دیگر اشک‌هایش خشک شده و صدایش گرفته بود.
همراه سایر بانوان و بازماندگان آل پیامبر(ص) به اسارت به کوفه برده شد. استقبال مردان و زنان کوفه از کاروان اسرا بر حزن و اندوه او و خانواده‌اش افزود. سرانجام پس از خطبه عمه‌اش زینب(س) به سخنرانی پرداخت.
فاطمه با عزم و ایمان و ثبات و یقین برای مردم کوفه سخنرانی کرد و پرده از اعمال زشت امویان برداشت و اهل مجلس را به گریه انداخت، به طوری که گفتند: ای دختر پاکان! دلهای ما را پاره کردی و جگرهای ما را آتش زدی.
