לאחר ששיחקה ג'ולי יחד עם בראד פיט בסרט מר וגברת סמית', החל ניתוק בקשריהם של השחקנית האמריקאית ג'ניפר אניסטון ובראד פיט. במרץ 2005 הגישה אניסטון בקשה לגירושין מבעלה דאז - השחקן בראד פיט. צהובונים אמריקאיים העלו השערות כי בין הסיבות לגירושין היה רומן מחוץ לנישואין של פיט עם ג'ולי. השניים נפגשו במהלך 2004 כאשר גילמו זוג נשוי בחידוש לסרטו של היצ'קוק - "מר וגברת סמית'". צלמי פפראצי פרסמו תמונות של השניים עם בנה המאומץ של ג'ולי על חוף הים בקניה כחודש לאחר תחילת הליך הגירושין של פיט, דבר אשר הגדיל הסערה בתקשורת הצהובה בנושא. באותה התקופה סירבו ג'ולי ופיט להגיב לשאלות העיתונאים בדבר מערכת היחסים האפשרית ביניהם. ג'ולי כן הגיבה להשערה כי זו התחילה בעת צילומי הסרט, כאשר פיט היה עדיין נשוי, באומרה כי לעולם לא הייתה מנהלת רומן עם גבר נשוי, מאחר שאביה בגד באימה בעודם נשואים. היא סיכמה דבריה בהסתייגויות חריפות מהרעיון: "זה לא משהו שאוכל לסלוח עליו. לא אוכל להסתכל על עצמי במראה בבוקר שלאחר מכן. לא אמשך לגבר שבגד באשתו". מספר שנים לאחר גירושיו של פיט מאניסטון ג'ולי ופיט הפכו לזוג. פיט הגיש בקשה להוסיף את שמו כהורה מאמץ לבנה ולבתה של ג'ולי בדצמבר 2005 וזו אושרה בינואר 2006, זמן קצר לאחר שג'ולי התוודתה בראיון כי היא נושאת ברחמה את ילדתם המשותפת. נולדה האחרונה במאי 2006 בנמיביה. ג'ולי ופיט המשיכו לאמץ, וקיבלו למשפחתם יתום וייטנאמי, אשר היה בן 3 בעת האימוץ. עם הזמן הזוג הפך לאייטם תקשורתי בפני עצמו, והכיסוי החדשותי בעניינם הלך וגבר. בני הזוג זכו לכינוי "בראנג'לינה", כמעין הלחם של שני שמותיהם, ותצלומים שלהם ושל ילדיהם הפכו למוצרים יקרי ערך עבור עיתוני הבידור והצהובונים. ההורים פתרו את הבעיה עם בתם המשותפת בכך שמכרו את התמונות ישירות למפיצים, במקום להמתין שצלם פפראצי זה או אחר יתגנב "לתפוס" תמונה. העניין התקשורתי אך גבר עם הודעתה של ג'ולי ב-2008 כי היא נושאת ברחמה זוג תאומים מפיט. השניים, בן ובת, נולדו ב-12 ביולי באותה שנה. את הזכות לצילומים ראשונים של השניים מכרו ג'ולי ופיט תמורת 14 מיליון דולר למגזין People, ואת הסכום תרמו לצדקה.
ב-13 באפריל 2012, לאחר 7 שנות זוגיות ושישה ילדים, מתוכם שלושה מאומצים ושלושה ביולוגיים, הכריזו אנג'לינה ג'ולי ובראד פיט על אירוסיהם. במאי 2013 חשפה בטור בהניו יורק טיימס כי עברה כריתת שדיים מלאה, של שני שדיה, לאחר שגילתה כי היא נושאת את גן ה-BRCA1, המגביר את הסיכוי ללקות בסרטן השד ובסרטן השחלות. במהלך הטיפולים גם עברה שחזור דו-צדדי של שדיה. בטור שכתבה עודדה ג'ולי נשים בעלות היסטוריה משפחתית של סרטן השד או השחלות (אמה של ג'ולי מתה בגיל 56 מסרטן השחלות) להיבדק בדיקת גנים כדי לדעת האם הן נמצאות בקבוצת הסיכון. ב-23 באוגוסט 2014 נישאו השניים. בשנת 2014 שיחקה ג'ולי יחד עם ביתה ממערכת היחסים עם בראד פיט, בסרט מליפיסנט. ב-11 בפברואר 2015, פורסם כי ג'ולי ופיט אימצו ילד סורי. ב-19 בספטמבר 2016 הגישה ג'ולי תביעת גירושים מבראד פיט, בגלל "חילוקי דעות שלא ניתנים לגישור". פרסומה הרב של ג'ולי משך תשומת לב תקשורתית רבה לחייה הפרטיים במהלך השנים. מערכת היחסים שלה עם בעלה השחקן בראד פיט וגם הסערה לאחר שנפרדו, ומשפחתם הרחבה המשותפת זכו לסיקור תקשורתי נרחב. תביעות הגירושין ההדדיות נמשכו הרבה מעבר למצופה, בשל הדיונים על משמורת הילדים.
תדמיתה הציבורית והתקשורתית.
עם עליית קרנה תדמיתה של ג'ולי הפכה למקור עניין בקרב העיתונות, ולעיתים הרי שתדמיתה התקשורתית היא זו שעוררה את העניין התקשורתי. ג'ולי ניחנה לדעת רבים ביופי רב ותפקידים רבים אותם גילמה במהלך הקריירה שלה היו של נשים מפתות או דוגמניות. בין הבולטות שבדמויות אלה היא לארה קרופט, הדמות הראשית בסדרת משחקי הווידאו "טומב ריידר". ג'ולי נבחרה מספר פעמים בסקרים שונים לאחת הנשים היפות בעולם, אם לא היפה שבהן. ג'ולי נודעה גם בקעקועיה הרבים, הכוללים ציטוטים ואימרות במספר שפות. עם הזמן הסירה חלק מקעקועיה, לרבות שמו של בעלה השני לאחר שהשניים התגרשו.
ג'ולי נהגה לעיתים בפרובוקטיביות במעמדים ציבוריים, אשר הלהיטה רבות את התקשורת הצהובה אשר החלה לעקוב אחר מעשיה. הצהרות אהבה והפגנת חיבה רבה לאחיה במהלך טקס האוסקר התפרשו על ידם כרמיזה לגילוי עריות, על אף שהוכחשו נמרצות על ידי השניים. מנגד, ג'ולי סיפקה חומר רב לצהובונים לגבי חיי המין שלה ודיברה בפתיחות בראיונות על סקרנותה לגבי יחסים סאדו-מאזוכיסטים. ג'ולי היא ביסקסואלית וניהלה בעבר מערכת יחסים עם השחקנית ג'ני שימיזו אותה הכירה בניו יורק.
מנהגים לא שגרתיים אחרים אשר אימצה, כגון התליונים מלאי הדם התואמים שחלקה עם בעלה השני, היוו מקור לסקרנות ציבורית ותקשורתית. ג'ולי סיכמה בעבר את תדמיתה הפרובוקטיבית באומרה כי בליבה נותרה כשם שהייתה בילדותה "סתם נערה פאנקיסיטית עם קעקועים".
קריירה.
תחילת הקריירה.
לאחר סיום התיכון החלה ג'ולי להתמקד בקריירת הדוגמנות והמשחק. ג'ולי החלה לדגמן עוד בגיל 14, עת חתמה על חוזה ראשון בתחום. בצעירותה הרבתה לדגמן בארצות הברית ובאירופה, בעיקר בלונדון ואף הופיעה במספר וידאו קליפים. עם התמקדותה מחדש במשחק בגיל 16 החלה לאמץ את שיטת המשחק של אביה - התבוננות באנשים כדי להדמות להם. לאחר סיום התיכון והתנסות קצרה במשחק בסרטי הסטודנטים העצמאיים שהפיק אחיה, פנתה ג'ולי להופיע בסרטי קולנוע מסחריים.
הופעתה הראשונה הייתה ב-1993 בסרט מדע בדיוני דל תקציב בשם "מכונת תופת 2", שם שיחקה פאם פאטאל אנדרואידית. מאוחר יותר זכתה לראשונה לתשומת לב ציבורית נרחבת יותר, בסרט "מרדף ממוחשב" - בו גילמה את דמותה של האקרית מושכת. ביקורת בהניו יורק טיימס ציינה אותה לטובה הן בזכות מראה והן בזכות כישורי המשחק שהפגינה. הסרט, אשר נחל כישלון קופתי באקרנים, זכה לתחייה מחודשת בהפצה מסחרית לווידאו. במהלך צילומי הסרט פגשה בבעלה הראשון, השחקן ג'וני לי מילר, לו נישאה כשנה לאחר צילומי הסרט.
הופעותיה בשנים שלאחר מכן התרבו עד מאוד, ובין 1995 ל-1997 הופיעה ג'ולי במספר רב של סרטים. בבולט שבהם, "פוקס פייר", שיחקה ג'ולי דמות משנית ושוב זכתה לביקורות מהללות מקרב העיתונים אשר טענו כי כישוריה ומראה מאפילים על אלו של הכוכבים הראשיים. לקראת סוף תקופה זו בקריירת המשחק של ג'ולי הייתה זו דווקא הופעה בקליפ לשירם של חברי להקת האבנים המתגלגלות "Anybody Seen My Baby" עליה ניתן היה להצביע כהופעתה הבולטת ביותר, ואולי הראשונה ביצירה מצליחה במיוחד. ג'ולי גילמה את הדמות הנשית הראשית, אחריה רודף סולן הלהקה מיק ג'אגר, והצלחת השיר במצעדים הובילה לשידורים חוזרים ונשנים של הקליפ.
פריצת הדרך.
המפנה בקריירה של ג'ולי החל בשנת 1997, בה כיכבה בסרט הטלוויזיה Geroge Wallace באחד התפקידים המשניים. הפעם שבחי העיתונאים לא נעצרו בדפי העיתון ובטורי הביקורת, וג'ולי קיבלה עבור תפקיד זה את פרס גלובוס הזהב, וכן מועמדות לפרס אמי. בשנה העוקבת גילמה ג'ולי את דמותה של הדוגמנית ג'יה קרנג'י בסרט הטלוויזיה אשר נשא את שמה - "ג'יה". הסרט, אשר זכה לביקורות נלהבות, כלל סצינות פרובוקטיביות וכן סצינות עירום של ג'ולי וזיכה אותה בשנית בפרס גלובוס הזהב.
ג'ולי ניצלה את נסיקת הקריירה שלה דווקא למיתון מספר הסרטים בו הופיעה. אם בשנים הקודמות הייתה מופיעה בכ-4 סרטים בשנה, הרי שמספר זה החל לרדת ל-3 ול-2. במקום השתתפות בהפקות נוספות החליטה ג'ולי להשקיע זמן רב יותר בלימודים והיא נרשמה ללימודי קולנוע ותסריטאות באוניברסיטת ניו יורק.
ב-1999 הופיעה ג'ולי ב"מגדל פיקוח", אשר כשל הן בקופות והן בביקורות, אך זאת תחנה בקריירה של ג'ולי מאחר שבה פגשה את בעלה השני - בילי בוב ת'ורנטון, אשר גילם את בעלה של בת דמותה בסרט. הופעות בולטות יותר שלה באותה שנה היו בסרט "אספן העצמות", אשר הצליח בקופות אך כשל בביקורות, ו"נערה בהפרעה" - עליו הורעפו ביקורות מהללות רבות. בזה האחרון גילמה ג'ולי צעירה חולת נפש כתפקיד משנה לגיבורת הסרט, אשר גולמה על ידי וינונה ריידר. על אף שרבים ציפו שהסרט יסמן את חזרתה של ריידר, בעברה כוכבת מצליחה ופופולרית, למרכז הבמה ההוליוודית, הרי ששוב דמותה של ג'ולי האפילה על אלו של חבריה לסרט. ג'ולי זכתה בגלובוס הזהב בפעם השלישית עבור תפקידה זה והוסיפה למניינה גם את פרס האוסקר בקטגוריית שחקנית המשנה.
ההצלחה הגדולה.
תשומת הלב התקשורתית לה זכתה וההכרה בה ככוכבת הוליוודית גרמו לקריירת הקולנוע שלה לנסוק לגבהים חדשים. על אף שרבים מסרטיה בתקופה זו לא זיכו אותה בביקורות חיוביות רבות, הרי שבתוך שנים מספר הפכה ג'ולי לאחת מהשחקניות היקרות ביותר בהוליווד ועד מהרה קיבלה בממוצע יותר מ-15 מיליון דולר עבור הופעותיה.
סרטה הראשון בתקופה זו היה העיבוד הקולנועי למשחק המחשב המצליח "טומב ריידר" ב-2001. בעבור גילומה את גיבורת הגרסה הקולנועית למשחק, לארה קרופט, ג'ולי קיבלה 7.5 מיליון דולר. הסרט זכה לביקורות שליליות רבות וכך גם הופעתה של ג'ולי, אך לא היה בהן די כדי להשפיע על הביקוש אליו בקופות הקולנוע, והסרט היה ללהיט בינלאומי וגרף יותר כ-275 מיליון דולר באקרנים ברחבי העולם.