Uma Thurman are o relaţie cu Arpad Busson, în vârstă de 49 de ani, care a început în 2007. După o scurtă despărţire în 2009, cei doi au hotărât să se împace şi de atunci formează din nou un cuplu. Actriţă-fetiş a regizorului Quentin Tarantino, Uma Thurman s-a remarcat în filmele acestui cineast, strălucind mai ales în "Pulp Fiction" şi în seria "Kill Bill". Uma Thurman are deja o fiică de 13 ani şi un fiu de 10 ani - Maya şi Levon - din căsătoria ei cu actorul Ethan Hawke, care a durat din 1998 până în 2004.
Thurman, nominalizată la Oscar pentru prestaţia sa din "Pulp Fiction", a fost căsătorită între 1990 şi 1992 cu un alt actor celebru, Gary Oldman. La rândul său, Arpad Busson, om de afaceri francez care apare adeseori în ziarele cu celebrităţi, are doi fii care provin din căsătoria lui cu fostul top model australian Elle McPherson.