Кэтрин Зета-Джонс и Майкл Дуглас поженились 18 ноября 2000 года. У супругов есть двое детей — сын Дилан Майкл Дуглас и дочь Кэрис Зета Дуглас.  
Несколько лет назад у Дугласа диагностировали рак горла, Кэтрин была с ним в это тяжёлое для семьи время.

Болезнь мужа  не прошла бесследно для психики Кэтрин.

Актёр выздоравливает, но его жена в апреле 2011 года легла в больницу и прошла курс от биполярного аффективного расстройства, а в апреле 2013 года — от биполярного расстройства второго типа.

В мае-октябре 2013 года звёздная пара жила отдельно друг от друга (причиной этого послужило то, что актер "не в силах терпеть больше глобальную депрессию, которая ярко выражена из-за болезни Кэтрин"), но в конце года пара опять съехалась.

Но попытка воссоединения, которая произошла в канун новогодних праздников, результатов не принесла и  пара, все-таки, решила разойтись и на этот раз окончательно.