佟丽娅和陈思诚是在2011年一起参加快乐大本营节目时认识的，后来在2012年公开恋情并举办婚礼。他们是在该剧拍摄时认识的，该剧的导演是陈思诚，佟丽娅和陈思诚饰演情侣，因此两人在一起的时间就是2011年。
佟丽娅和陈思诚是因为拍摄电视剧《北京爱情故事》而相识的。在拍摄期间，陈思诚对佟丽娅展开追求，两人于2012年1月8日公布恋情，并在2014年1月16日领取结婚证。在2015年的春节，两人在大溪地岛举行婚礼，佟丽娅还为陈思诚戴上了头纱。
然而，陈思诚在2014年1月被拍到与两名女性过夜，随后佟丽娅发微博表示：“重新开始，丫丫加油！”并删除了所有与陈思诚相关的微博，陈思诚则发表声明称自己只是犯了一个男人都会犯的错误。不过，两人最终在同年3月和6月分别合体公开现身，以实际行动辟谣了离婚的传闻。
然而，在2021年5月20日，陈思诚发微博宣布与佟丽娅离婚，称“我们不再是我们，我们依然是我们”。对于离婚的原因和细节，两人并没有公开透露太多信息。
