陈凯歌共有三段婚史。第一段婚姻是与孙加林，1976年在北影厂相识结婚，两人均为普通工人，婚后感情稳定。1977年恢复高考后，孙加林考入北京建筑工程学院，陈凯歌于1978年考入北京电影学院导演系，此后聚少离多。因人生规划分歧——孙加林坚持先完成学业再生育，陈凯歌则希望尽快要孩子，加之她1984年获加拿大皇家大学全额奖学金拟出国深造，而他认定事业根在中国，双方最终于1986年和平离婚，无子女。第二段婚姻是与洪晃，1987年相恋，1989年在美国纽约登记结婚。洪晃出身名门，其母为外交家章含之，外祖父为章士钊。两人因艺术理念相契走到一起，但婚后因陈凯歌频繁传出绯闻、聚少离多、价值观差异加剧，于1991年离婚。第三段婚姻是与陈红，1993年《霸王别姬》剧组初遇，1996年陈红在加拿大拍摄《纽约风暴》期间，陈凯歌专程赴组求婚。当时他仍与倪萍保持长达六年的恋爱关系，此事引发外界诸多议论。陈红于1997年生下长子陈雨昂，2000年前后生次子陈飞宇。两人婚后稳定，陈红逐步转向幕后担任制片人，至今未有离婚传闻。
