Dorothy var gift med den canadisk-fødte skuespilleren James Rennie (1890–1965) som hun møtte under en filminnspilling i 1920. De giftet seg senere samme år under en dobbel seremoni der også skuespilleren Constance Talmadge og forretningsmannen John Piagoglou giftet seg. De ble skilt i 1935. Dorothy giftet seg aldri på nytt etter dette.