Romain Duris et Olivia Bonamy sont en couple depuis le début des années 2000, très vraisemblablement depuis 2002, mais jamais les acteurs de 45 ans et 47 ans n'ont officiellement posé ensemble. En 2002, Romain Duris avait les cheveux en bataille, un petit bouc, comme l'atteste l'une des seules photos de lui avec Olivia Bonamy prise lors du Festival du film de Cabourg.
C'est à l'abri des regards que la star du Péril jeune (qui l'a révélé), L'Auberge espagnole, des Poupées russes, de Paris... et celle de MR73, Bloody Mallory, Sur mes lèvres, Le Ciel, les oiseaux et... ta mère ! (qui l'a révélée au grand public) ont construit leur amour et fondé une famille. Romain Duris et Olivia Bonamy sont les parents de deux garçons : Luigi né en 2009 et un autre garçon au prénom toujours secret, né en 2013.
Tout comme lorsqu'il s'agit de son couple, Romain Duris se refuse à parler de ses enfants, et même à confirmer qu'il en a deux. "Ah, mais je ne dirai rien ! (Rire malicieux.) Je ne confirme pas, je reste muet sur la question. La seule chose que j'affirme, c'est que je suis papa. Pourquoi en dire plus ? C'est l'essentiel, non ? Vous savez, je ne suis pas un people. De surcroît, je pense que la starification des acteurs, c'est fini. Il y a eu l'âge d'or, les Gabin, Ventura, Depardieu, Belmondo, Delon... Nous, ce n'est plus pareil. On a toujours besoin de faire rêver les gens, mais on est moins dupe", avait-il déclaré lors d'une interview accordée à Marie-Claire, à l'occasion de la sortie du film La Confession de Nicolas Boukhrief en 2016.
Si Romain Duris est aussi secret, c'est donc parce qu'il est mal à l'aise avec son statut de célébrité. "La plupart des gens pensent que je suis très gentil, ils pensent que je suis leur ami, ce qui est une bonne chose, mais cela veut également dire que je n'ai pas le droit d'être de mauvaise humeur. Le pire est quand vous êtes en vacances avec votre famille. Ça craint. (...) Mais bon, la célébrité n'est pas si terrible. Je la déteste, mais elle n'est pas si terrible", avait déclaré le compagnon d'Olivia Bonamy au Guardian en 2010, à l'occasion de la sortie de L'Arnacoeur avec Vanessa Paradis.