C 2007 по 2008 год Джемма встречалась с аниматором Джоном Ноланом. Чуть позже – с дублером Дэниэла Крэйга в фильме «Квант милосердия» (на съемках которого с ним и познакомилась) и тренером по верховой езде Эдуардо Муньосом во время работы над фильмом «Принц Персии».

И все-таки 5 июня 2010 года эта роковая красотка вступила в законные узы брака и стала женой менеджера по продажам Стефано Кателли. Свадебная церемония состоялась в Испании.