Herečka s miliardářem začala chodit v roce 2007. O rok později se zasnoubili, ale na konci roku 2009 se údajně kvůli hádkám o peníze rozešli. Odloučení jim vydrželo jen několik týdnů a dali se znovu dohromady.
V červenci 2012 se jim narodila dcera Luna, jejíž plné jméno zní Rosalind Arusha Arkadina Altalune Florence. Rodiče se totiž na jménu nemohli shodnout.
"Každé to jméno má svůj význam pro mámu a tátu," vysvětlila hereččina mluvčí Gabrielle Kachmanová.
Thurmanová byla dvakrát vdaná. S hercem Gary Oldmanem se po dvou letech manželství v roce 1992 rozvedla. V roce 1998 si vzala kolegu Ethana Hawka, s nímž se rozvedla po sedmi letech. Mají spolu dceru Mayu Ray a syna Levona.
Arpad Busson má ze vztahu s modelkou Elle MacPhersonovou, s níž žil 19 let, syny Flynna a Cye.
