Năm 1933 sau màn khỏa thân chấn động trong bộ phim Ecstasy, Hedy Lamarr đã kết hôn doanh nhân Friedrich Mandl. Không lâu sau đó, bà đã gặp được Clark Gable và mê mẩn trước vẻ hào hoa phong nhã của ông.

Chẳng quan tâm bản thân đã có gia đình và Gable đang hẹn hò với Claudette Colbert, bà đã xen vào mối quan hệ này. "Clark yêu tôi và tôi cũng rất yêu Clark. Chúng tôi sinh ra là để ở bên nhau"

Nhưng ở bên Clark Gable một thời gian ngắn, Hedy đã bị "ông hoàng" này đá để đến với một nữ minh tinh khác, người đó không ai khác chính là Carole Lombard.

Thậm chí để có thể danh chính ngôn thuận ở bên Clark Gable, Hedy Lamarr đã không ngại việc đâm đơn ra tòa xin ly dị người chồng đầu tiên. Nhưng rốt cuộc, bà lại không thể giữ được trái tim của Clark Gable.

Sau khi biết tin Clark Gable và Carole Lombard làm đám cưới năm 1939, Hedy đã đau lòng đến mức sẵn sàng kết hôn với nhà biên kịch Gene Markey để quên đi nỗi đau.

Nhưng ai ngờ sau khi biết tin Carole Lombard qua đời vì tai nạn máy bay năm 1942, Hedy Lamarr đã vội vàng ly hôn với Gene Markey để trở về bên Clark Gable.

Thế nhưng Gable vẫn đào hoa như xưa, ở bên Hedy một thời gian ngắn ông lại ngoại tình với một nữ diễn viên trẻ đẹp. Cứ mỗi lần bị Clark Gable bỏ rơi là y như rằng Hedy Lamarr lại dùng một cuộc hôn nhân khác để thay thế.

Để rồi 5/6 cuộc hôn nhân của Hedy Lamarr đều đến từ những lần chia tay với Clark Gable. Bà chưa từng có một cuộc hôn nhân hạnh phúc chỉ vì "Ông hoàng đào hoa" này.

Năm 1960, Hedy Lamarr ly hôn với người chồng thứ 5 là ông trùm dầu mỏ Howard Lee, trở về bên Clark Gable và sống như vợ chồng với ông cho đến khi ông qua đời sau đó không lâu.

Với Hedy, những ngày sống bên Clark là quãng thời gian hạnh phúc nhất của bà. "Đời tôi, tôi đã quyến rũ được nhiều đàn ông nhưng điều quan trọng là không làm cho họ thất vọng. Thế nhưng, người mà trái tim tôi đã dâng hiến trọn vẹn vẫn là Clark Gable"

Gable qua đời, Hedy Lamarr kết hôn với luật sư Lewis J. Boies nhưng rồi họ đã ly hôn vào năm 1965 sau 2 năm bên nhau.

Lamarr kết hôn sáu lần và có ba con, một trong số đó là con nuôi:

• Friedrich Mandl (kết hôn từ 1933–1937), chủ tịch của Hirtenberger Patronen-Fabrik.[9]
• Gene Markey (kết hôn từ 1939–1941), nhà biên kịch và nhà sản xuất.

Con: James Lamarr Markey (sinh 9 tháng 1 năm 1939), nhận nuôi ngày 12 tháng 6 năm 1939, sau được John Loder nhận nuôi; đứa trẻ sau đó được biết đến với tên là James Lamarr Loder.

Hai người chung sống tại số nhà 2727 đường Benedict ở Los Angeles, California trong suốt thời gian hôn nhân.[10]

• John Loder (kết hôn từ 1943–1947), diễn viên

Con gái: Denise Loder (sinh 19 tháng 1 năm 1945), kết hôn với Larry Colton, một nhà văn và cựu vận động viên bóng chàyCon trai: Anthony Loder (sinh 1 tháng 2 năm 1947), kết hôn với Roxanne làm việc cho họa sĩ minh họa James McMullan.[11] Anthony Loder từng góp mặt trong bộ phm tài liệu năm 2004 Calling Hedy Lamarr[12]

• Teddy Stauffer (kết hôn từ 1951–1952), chủ hộp đêm, nhà hàng, cựu trưởng ban nhạc
• W. Howard Lee (kết hôn từ 1953–1960); một chuyên viên dầu mỏ Texas (sau này kết hôn với nữ diễn viên Gene Tierney)
• Lewis J. Boies (kết hôn từ 1963–1965); chính là luật sư giải quyết ly dị của Lamarr