Mais, brusquement, en 1845, elle partit pour Londres afin d'épouser Auguste Arnould, un modeste littérateur non dépourvu de mérite, rencontré alors qu’elle jouait le rôle principal d’une de ses pièces. Le Théâtre-Français lui fit un procès pour rupture de contrat qu'il remporta.
Puis, au bras de son mari, elle quitta Londres pour Saint-Pétersbourg et son fameux Théâtre-Français (ou théâtre Michel), point de rencontre de l'intelligentsia russe et de l'aristocratie pétersbourgeoise, à l'époque francophone. Merveilleusement accueillie, très appréciée du tsar Nicolas Ier, elle y resta neuf ans.
En 1853, elle revint à la Comédie-Française à l’occasion de l’unique représentation de retraite de Samson. Premiers pas vers la réconciliation qu’elle suivit en 1855, après la mort d’Arnould (1854). Néanmoins, en quelque sorte punie, si elle percevait de confortables appointements, elle y fut reçue comme simple pensionnaire et non plus comme sociétaire, statut qu’elle ne retrouva jamais durant les vingt-et-un ans où elle y resta.
Toujours belle, élégante, femme savante, amie intime de George Sand, elle y connut l’apogée de sa carrière avant que le temps ne jouât à son désavantage. Elle s’essaya au drame de façon moins convaincante que dans ses rôles de « coquette ». Mais déjà, son jeu, qui avait tant séduit, était dépassé.
Elle donna sa dernière représentation en 1876. Elle se retira avec sa famille en Bourgogne, dans le petit village de Salives où elle décéda loin de l’agitation et des conflits.
Elle fut inhumée dans la tombe familiale du petit cimetière de la commune où reposent d’autres membres de sa famille, tel son frère, Eugène Marie Mathieu-Plessy, fabricant de produits chimiques pour la photographie et inventeur, entre autres, d’une encre végétale pour l’imprimerie. Veuf de l'actrice Emilie Guyon (1821-1878), il était venu vivre avec sa sœur.