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佟丽娅的丈夫为中国大陆演员陈思诚，两人在2010年底因合作拍摄陈自编自导自演的电视剧《北京爱情故事》而相识，期间经历陈思诚的追求，于该剧杀青后开始暗中交往。2011年底至2012年初，由于同剧演员的暗示、网络名人的爆料、机场同行照、以及微博互动的关系，这段感情逐渐被捅破。2月27日，在湖南卫视“快乐大本营”节目录制现场，两人正式公开恋情。