Trước khi trở thành ca sĩ nổi tiếng nước Mỹ, Katy Perry từng có thời gian hẹn hò nam diễn viên Johnny Lewis. Trong lúc giọng ca 8X vật lộn tìm chỗ đứng trong làng nhạc pop, anh đã là diễn viên nổi tiếng của loạt phim The O.C. Mối tình chỉ kéo dài một năm từ 2005-2006. Lý do chia tay là Lewis bị rối loạn tâm thần và nghiện ma tuý. Năm 2012, nam diễn viên tự sát. Katy cảm thấy sốc vì sự ra đi đột ngột của người yêu nhưng không biết phải giúp đỡ bằng cách nào.
Sau cuộc hẹn hò chóng vánh với Lewis, giọng ca Hot N Cold bắt đầu mối quan hệ với rapper Travie McCoy. Hai người có khoảng thời gian hạnh phúc trong hai năm. Nam ca sĩ thừa nhận Katy Perry là nguồn cảm hứng để anh sáng tác ca khúc Billionaire. Tuy nhiên, sau thời gian hẹn hò, trưởng nhóm Gym Class Heroes trượt dài trong cơn nghiện ma tuý. Điều này khiến cả hai dần xa nhau.
Sau khi chia tay, rapper da màu thừa nhận mình đã sai lầm. Riêng Katy Perry, cô vẫn giữ sự yêu mến với nam ca sĩ. Thậm chí, giọng ca Dark Horse còn dành những lời tốt đẹp cho bạn trai cũ và gián tiếp thể hiện điều đó qua ca khúc Circle The Drain thuộc album Teenage Dream.
Năm 2009, nữ ca sĩ sinh năm 1984 bị đồn hẹn hò với nhà sản xuất Josh Groban. Lúc đầu, đại diện của Groban lên tiếng bác bỏ nhưng sau đó anh lại thú nhận từng qua lại với Perry. Người hâm mộ lại cho rằng chính người này là cảm hứng để Katy làm nên bản hit Dark Horse.
Trong loạt danh sách bạn trai từng hẹn hò với giọng ca California Gurls, chỉ có Russell Brand mang danh nghĩa chồng chính thức của nữ ca sĩ. Nhưng cũng chính danh hài người Anh là người làm khổ cô nhiều nhất. Sau hai năm chung sống (2009-2011), anh quyết định ly hôn với Katy Perry. Lời chia tay được gửi đến cô thông qua một tin nhắn.
Thời điểm nhận được tin nhắn chia tay, Perry chuẩn bị bước lên sân khấu trong tour diễn tại đại nhạc hội Rock in Rio 2011. Sau đêm diễn, cô rơi vào trạng thái buồn bã. Thậm chí, ca sĩ 36 tuổi suýt kết liễu cuộc đời vì không thể chịu nổi cú sốc “bị đá” bằng tin nhắn. Hậu ly hôn, chủ nhân ca khúc Hot N Cold vẫn giành những lời tốt đẹp cho chồng cũ. "Anh ấy là một người đàn ông thông minh. Tôi đã yêu Russell khi tôi kết hôn với anh ấy”, cô chỉ chia sẻ.
Sau Russell Brand, Katy Perry trải qua hai mối quan hệ đầy chóng vánh với mẫu nam Baptiste Giabiconi và Rob Ackroyd - tay guitar của nhóm Florence And The Machine. Chia sẻ với USA Today, giọng ca Last Friday Night nói cô muốn tìm niềm vui ở những cuộc tình thoáng qua chứ không có ý định gắn bó lâu dài.
Tháng 8/2012, Katy Perry hẹn hò với John Mayer - ca sĩ khét tiếng đào hoa của Hollywood. Trước khi phải lòng giọng ca Firework, Mayer từng là bạn trai của Jennifer Aniston, Kim Kardashian, Taylor Swift... Trong thời gian yêu nhau, đôi này cùng thu âm ca khúc Who you love, nằm trong album Paradise Valley của nam ca sĩ. Cuối cùng, sau 3 năm yêu nhau với nhiều lần tan hợp, Katy Perry và John Mayer chính thức đường ai nấy đi vào năm 2014.
Năm 2016, cánh săn ảnh đã ghi lại được khoảnh khắc nữ ca sĩ 36 tuổi hẹn hò với Robert Pattinson. Trước đó, năm 2013 hai người từng bị đồn có quan hệ yêu đương khi sao phim Twilight chia tay Kristen Stewart, nhưng giọng ca Part of me nhanh chóng phủ nhận. Không lâu sau tin đồn hẹn hò Pattinson, Katy Perry tìm được hạnh phúc bên cạnh Orlando Bloom.
Katy Perry gặp gỡ Orlando Bloom tại lễ trao giải Quả cầu vàng năm 2016. Ngay sau đó, cả hai chính thức hẹn hò và thường xuyên sánh vai tại các sự kiện. Họ được xem là đôi tình nhân quyền lực mới tại Hollywood. Tuy nhiên, hồi tháng 3/2017, hai người tuyên bố chia tay. Trang Touch khẳng định lý do thật sự của chuyện này là nam diễn viên chưa sẵn sàng tái hôn và có con, trong khi Perry nóng lòng xây đắp tổ ấm.
Đến tháng 2/2018 cặp đôi quyết định tái hợp. Ngôi sao phim Troy cầu hôn bạn gái bằng một chiếc nhẫn kim cương lớn. Theo TMZ, trị giá vật cầu hôn lên đến 100 tỷ đồng. Đến đầu tháng 3, thông qua teaser Never Worn White, Katy Perry xác nhận cô đang mang thai tháng thứ 6, em bé sẽ ra đời vào mùa hè này. Nhiều người hâm mộ cùng bạn bè đã gửi lời chia sẻ niềm vui với cặp đôi, đồng thời chúc mừng Katy Perry đã thật sự tìm được bến đỗ đời mình. Đôi này dự định tổ chức đám cưới ở Nhật nhưng phải hoãn lại vì dịch bệnh Covid-19.
