В 2000 году Майкл Дуглас развелся со своей супругой Диандрой Дуглас, ставшей матерью его первого сына Кэмерона (они были вместе 23 года). Его новой избранницей стала молодая британская актриса Кэтрин Зета-Джонс. У них двое детей - Дилан Майкл (родился в 2000 году) и Кэрис Зета (родилась в 2003 году).

В апреле 2010 года сын актера Кэмерон Дуглас был приговорен судом Нью-Йорка к пяти годам тюрьмы за торговлю наркотиками.