2021-05-19 陈思诚宣布与佟丽娅离婚：2011–2020故事告一段落…… 你们永远是我最爱的人，换种身份守护。
佟丽娅转发回应“520依旧有爱的日子…… 人间值得，未来可期”。
他俩因合作电视剧《北京爱情故事》生情，2012年的3月17日在综艺节目《快乐大本营》公布恋情，2014年1月16日在大溪地举行婚礼，2015年10月21日陈思诚官宣妻子怀孕喜讯，2016年1月30日儿子朵朵诞生。2017 年初，陈思诚被拍到在酒店夜会两女，闹出出轨丑闻，引发热议。在谈到如何看待出轨话题时，佟丽娅表示选：“只要回家就好。”

堪称是《北京爱情故事》(39集, yto)，李晨、陈思诚、张译、杨幂、张歆艺、佟丽娅、莫小棋主演。姊妹剧《北京青年》(36集, yto)，杜淳、李晨、张俪、姚笛、任重、贺刚、马苏、王丽坤主演。

电影版《北京爱情故事》，陈思成、佟丽娅主演。备份《北京爱情故事》

电视剧《远大前程》(56集, yto)，陈思诚担任监制和总编剧，袁弘、佟丽娅、郭采洁、赵立新、倪大红、刘奕君主演。
备份《远大前程》(yk)，《远大前程》(qq)

电视剧《爱是一颗幸福的子弹》(24集)，陈思诚、沈佳妮、张歆艺、张子晨、张羽等主演。
电视剧《大猫儿追爱记》(58集)，海清、陈思诚主演。备份《大猫儿追爱记》

看到陈思诚出轨，并且被媒体曝光陈思诚那一串外遇的长长名单，很多人都以为他们已经离婚了，但是，他们居然没离婚！
这多少与佟丽娅的原生家庭和早年经历有关。她虽然漂亮优秀，但她早年是缺爱的。她的出生家庭其实是不错的，爸爸曾是音乐老师，小提琴手、擅作曲。妈妈是声乐系副教授。但由于父母忙，无瑕照顾她，所以她小时候是跟着奶奶在农村长大的。小时候是没有得到父母的宠爱的。
后来佟丽娅13岁，就从600公里外的伊宁考到乌鲁木齐，从此漂泊在外。毕业后考上北京最好的歌舞团——中国歌舞团。之后又考北电、中戏。可以看得出来，佟丽娅对自己有一股狠劲，因为她知道只有靠自己才能过得更好。从小缺爱的人，早熟，懂事，所以她对自己狠。有些人内心很脆弱，但又有极强的自尊心，所以不轻易向别人展示自己的脆弱，反而拼命掩盖。

佟丽娅有美貌、有名气，就算与陈思诚离婚，她也能找一个不错的男人，可能条件比陈思诚好的。但是她没有。在很早之前，他们参加了一个访谈节目，主持人问陈思诚是否会出轨，陈思诚回答地似乎很实诚：不排除这个可能。而佟丽娅说：回家就好。由此可见，可能在很早之前就埋下了祸根，陈思诚一开始就是个花心的人，而佟丽娅是个隐忍的人。陈思诚已经吃定了佟丽娅的性格，所以才会如此肆无忌惮。

甚至在她娘家，似乎也是不太重视女性的，她父亲曾在节目里就说过：我今天就把我的女儿交给老陈家了。到了陈家以后多干些活，给老陈做做饭，到了以后伺候伺候他。抽空也回来看看我们，看看我们锡伯族同胞，看看新疆人民。
感觉在她父亲的思想观念里就是嫁出去的女儿泼出去的水，而且女性嫁给别人后就应该任劳任怨，做一个“好”妻子。在如此家庭长大，难免会受到影响。所以陈思诚夸佟丽娅也是：懂事、听话。

喜剧电影《唐人街探案》陈思诚从演员转型导演，。