Cha cô là cố đạo diễn Nguyễn Đỗ Ngọc mất năm cô 13 tuổi, mẹ cô là nghệ sĩ kèn ô-boa Lê Thị Thắng. Cô đã kết hôn vào năm 2004 với một luật sư là Lê Công Định, từng là Phó chủ nhiệm Đoàn luật sư thành phố Hồ Chí Minh từ năm 2005 đến 2008, tháng 6 năm 2009 bị bắt giữ vì "tội cấu kết với các lực lượng nước ngoài chống phá nhà nước Việt Nam".[4].

Năm 2009, cô sang Mỹ học ngành kinh doanh thời trang. Vốn dĩ định du học rồi về nước, nhưng Ngọc Khánh đã gặp và kết hôn với một doanh nhân người Canada tên Attila. Cha của Attila muốn anh nối nghiệp truyền thống sản xuất rượu vang của gia đình, và Attila quyết định tiếp quản trang trại của bố. Thế là Ngọc Khánh ở lại Mỹ, theo chồng về trang trại nho của gia đình tại một thị trấn thuộc tiểu bang Virginia, khu nông trang này nằm ngay bên cạnh nông trang của hai vị cựu tổng thống Mỹ hồi đầu thế kỷ 19 là Thomas Jefferson và James Monroe. Từ đó, cô sống cuộc đời bình dị, không xuất hiện trước công chúng. Mỗi năm, Ngọc Khánh về Việt Nam ít nhất một lần để thăm mẹ cô.