2012 nyarán ismerte meg Seth MacFarlane-t, a Family Guy alkotóját, akivel 2013 márciusáig alkottak egy párt. Ezután James Francoval hozta össze a média, miután a színész elárulta, számára Emilia tökéletesíti meg A nőt. Azonban a pletykán kívül semmi nem volt a közöttük.

2014 januárjában Cory Michael Smith-szel kapták lencsevégre a paparazzók a színésznőt a Vanity Fair Oscar díjátadón, azonban az hogy együtt lettek volna, nem volt megerősítve, ahogyan az is, amikor szintén a 2014-es évben kollégájával, Kit Harringtonnal hozták össze. 2015. feburár és július között a Terminátor: Genysis című film forgatásán megismert Jai Courtney-val alkotott egy párt. 2018. októberében egy instagram posztban mutatta be új párját, Charlie McDowell-t.

2015. októberéig a színésznő Hampstead-i rezidenciájában lakott, Londonban. 2016-ban Emilia megvásárolt egy Los Angeles-i ingatlant Venice Beachen, mely nagyjából 4,64 millió dollárba kerülhetett.