在孙悦的众多“女友”中，顾晨是唯一公开的，两人一直被圈内视为绝配。早在2008年男篮集训期间，孙悦就被顾晨邀请到她家见父母。当孙悦去洛杉矶效力湖人队时，顾晨也出现在斯台普斯中心观看孙悦的比赛。

可惜两人最终没有走到一起，2009年因种种原因选择和平分手，孙悦随后又陷入车内性丑闻和咯咯笑丑闻的困扰，生活和事业遭受双重打击。

孙悦与顾晨分手期间，曾有传闻称2009年8月孙悦与美女共进晚餐，随后又有网上疯传的“车内性丑闻”篮球明星孙悦车震事件，女主角后来被证实为青春美人组合成员张如意。

2010年，孙悦拍摄了个人首支MV，期间有媒体爆料孙悦与MV女主角郭英有绯闻，不过后来孙悦爱上了现任妻子陈露，这也间接印证了孙悦与郭英的绯闻只是媒体的“幻想”，此事一直未有定论。

此外篮球明星孙悦车震事件，孙悦还与女星宋佳传出过绯闻，2011年体坛风云榜上，两人同台献唱，引发绯闻。不过篮球明星孙悦车震事件，后来证实，孙悦与宋佳的绯闻只是粉丝的一厢情愿，双方都没有当真。

在结束了上述传闻恋情后，孙悦终于在2012年找到了自己的真爱。经国家队队友朱芳雨介绍，孙悦认识了陈露，一年后两人结婚，目前两人的婚姻生活十分幸福。