
Annie tombe amoureuse de son partenaire Renato Salvatori. Elle l'épousera deux ans plus tard et aura avec lui son unique enfant, Giulia. C'est aussi le début d'une grande amitié entre Romy Schneider (qui vient régulièrement sur le tournage rendre visite à Delon) et Annie Girardot.


En 1967, l'actrice a une liaison avec le chanteur
Jacques Brel puis entame une relation durant deux ans avec le cinéaste
Claude Lelouch.
De 1971 à 1978, elle partage la vie de l'acteur
Bernard Fresson. Le comportement violent du comédien aura raison de leur relation
réalisateur et parolier de ses chansons, de quatorze ans son cadet.
Dans un livre sorti en 2010,
ce dernier témoigne de sa relation avec l'actrice.
Qualifié de gigolo et accusé par les proches d'Annie Girardot de l'avoir ruinée,