Zdobywczyni Złotego Niedźwiedzia na Międzynarodowym Festiwalu Filmowym w Berlinie w 1975 r. za film "Adopcja", mieszkała w domu dziecka zanim została przysposobiona przez Annę Wagner, działaczkę polityczną i pułkownik policji. Jej ojciec Laszlo został osądzony w sfingowanym procesie, aresztowany i stracony w stalinowskim łagrze w 1938 r. Matka zmarła z kolei na tyfus.
Marta Mészáros była dwukrotnie zamężna. Z drugim mężem, reżyserem Miklósem Jancsó, wychowywała troje dzieci – dwóch synów Nyikę i Miklósa jr, którzy zostali operatorami filmowymi, oraz córkę Kasię. Od połowy lat 70. związała się z Janem Nowickim, z którym była do 2007 r. Pracując w Polsce nakręciła m.in. film "Córy szczęścia".
Po rozstaniu aktor wziął ślub z tancerką Małgorzatą Potocką, z którą rozwiódł się w 2015 r. po 6 latach małżeństwa. Kolejny ślub wziął w 2017 r., poślubiając młodszą o blisko 30 lat reżyserkę teatralną Annę Kondratowicz, z którą był aż do śmierci w 2022 r.
Gwiazdor "Wielkiego Szu" słynął z licznych romansów. Ze związku z lekkoatletką Barbarą Sobottą miał syna, Łukasza, znanego aktora i prezentera telewizyjnego. Z romansu z Ireną Paszyn miał córkę, Sajanę, do której zrzekł się praw ojcowskich w 1982, gdy miała 9 lat.
W czasie związku z Martą Meszaros wdał się też w pięcioletnią relację uczuciową z kostiumografką Małgorzatą Bajurą.