Suami pertama Megawati, Leftenan Pertama Surendro Supjarso, terbunuh dalam nahas pesawat di Irian Jaya pada tahun 1970. Pada tahun 1972, beliau berkahwin dengan Hassan Gamal Ahmad Hassan, seorang diplomat Mesir. Perkahwinan mereka telah dibatalkan tidak lama kemudian.[3] Beliau berkahwin dengan Taufiq Kiemas, yang meninggal dunia pada Jun 2013.[30] Bersama Taufiq, beliau  mempunyai tiga anak, Mohammad Rizki Pratama, Muhammad Prananda Prabowo dan Puan Maharani. Puan ialah anak pernikahan Megawati kepada Taufiq.