L'actrice a vécu avec Alain Delon de 1968 à 1983, jusqu'à ce que Mireille Darc apprenne qu'elle ne pourrait jamais avoir d'enfant. Le couple se sépare alors, mais ils resteront toujours très proches. En 1978, après 10 ans de vie commune, l'actrice dressait un portrait attendrissant de son «fiancé».