Вторым мужем актрисы стал литовский режиссер Витаутас Жалакявичюс. Они познакомились в 1972 году на съемках фильма Жалакявичюса «Это сладкое слово — свобода!», где Мирошниченко играла главную роль латиноамериканской подпольщицы. Режиссер в тот момент был несвободен, но головокружительный роман не оставил их семьям шансов. Оба очень скоро развелись, после чего Жалакявичюс немедленно сделал предложение своей избраннице. Однако страсти закончились столь же молниеносно, как и возникли: этот брак Мирошниченко не продержался и года.Актрисе приписывали романы со многими звездами — Всеволодом Абдуловым, Арменом Джигарханяном, Олегом Ефремовым, однако сама Мирошниченко не слишком стремилась посвящать окружающих в подробности своей личной жизни и мало обращала внимание на сплетни. Следующим ее избранником стал актер Игорь Васильев. Они познакомились на съемках фильма «Единственная дорога» и быстро почувствовали друг в друге родственные души: оба были хорошо образованы, интересовались литературой и музыкой, им всегда было о чем поговорить... И хотя их союз продлился только пять лет, Мирошниченко и Васильев остались в дружеских отношениях, которые продолжались до самой смерти актера в 2007 году.