Etter å ha vært forlovet med Matthew Broderick (som spilte hennes bror i ) og Johnny Depp, og etter et forhold med George Stephanopoulos, giftet Grey seg 21. juli 2001 med skuespilleren og regissøren Clark Gregg (). De har en datter kalt Stella (født 3. desember 2001) sammen. Paret hadde hovedrollene i Lifetime-filmen .