تزوج عمر أم كلثوم على مهر أربعين ألفا.
وقال الزبير: ولدت لعمر ابنه زيدا و رقية. و ماتت أم كلثوم وولدها في يوم واحد، أصيب زيد في حرب كانت بين بني عدي، فخرج ليصلح بينهم، فشجه رجل وهو لا يعرفه في الظلمة، فعاش أياما و كانت أمه مريضة فماتا في يوم واحد.
وذكر أبو بشر الدولابي في الذرية الطاهرة من طريق ابن إسحاق، عن الحسن بن الحسن بن علي، قال: لما تأيمت أم كلثوم بنت علي عن عمر، فدخل عليها أخواها الحسن و الحسين فقالا لها: إن أردت أن تصيبي بنفسك مالا عظيما لتصيبين. فدخل علي فحمد الله و أثنى عليه و قال: أي بنية، إن الله قد جعل أمرك بيدك، فإن أحببت أن تجعليه بيدي. فقالت: يا أبت إني امرأة أرغب فيما ترغب فيه النساء، و أحب أن أصيب من الدنيا. فقال: هذا من عمل هذين، ثم قام يقول: و الله لا أكلم واحدا منهما أو تفعلين، فأخذا شأنها و سألاها ففعلت، فتزوجه عون بن جعفر بن أبي طالب.
وذكر الدارقطني في كتاب الإخوة: إن عونا مات عنها فتزوجها أخوه محمد، ثم مات عنها فتزوجها أخوه عبد الله بن جعفر فماتت عنده.
و ذكر ابن سعد نحوه وقال في آخره: فكانت تقول: إني لأستحيي من أسماء بنت عميس، مات ولداها عندي فأتخوف على الثالث. قال: فهلكت عنده. ولم تلد لأحد منهم.
وذكر ابن سعد، عن أنس بن عياض، عن جعفر بن محمد، عن أبيه: أن عمر خطب أم كلثوم إلى علي فقال: إنما حبست بناتي على بني جعفر، فقال:
زوجنيها، فو الله ما على ظهر الأرض رجل يرصد من كرامتها ما أرصد. قال: قد فعلت، فجاء عمر إلى المهاجرين فقال: رفؤوني فرفئوه. فقالوا: بمن تزوجت؟
قال: بنت علي، إن النبي صلى الله عليه (و آله) وسلم قال: كل نسب وسبب سيقطع يوم القيامة إلا نسبي و سببي، وكنت صاهرت فأحببت هذا أيضا.