Catherine Zeta Jones,  1998 yapımı 'Maskeli Kahraman Zorro' filminde Antonio Banderas ile birlikte rol aldığında ona hayran kalan Douglas, tanıştıklarında 54 yaşındaydı.

2016'daki Jonathan Ross'un programında tanışmalarını anlatırken; "Onunla barda tanıştım ve tam bir beyefendiydim" diyen Michael Douglas, gecenin ilerleyen saatlerinde hamlesini yaptığını ve Jones'a küstahça "Biliyorsun, çocuklarının babası olacağım" dediğini anlattı. 

Catherine Zeta Jones'un verdiği karşılık aynı heyecanı taşımıyordu. Michael Douglas'ın anlatımına göre, eşi ilk tanışmalarında ona şöyle yanıt vermişti: Hakkında çok şey duydum, çok şey gördüm ve sanırım artık iyi geceler demenin zamanı geldi.

Bir sonraki yıl çift nişanlandıklarını duyurdu ve 2000'de de evlendiler. 

Catherine Zeta Jones ile Michael Douglas, aynı yıl ilk çocuklarını beklediklerini açıkladı. Çiftin oğlu Dylan 23 yaşında, kızı Carys ile 20 yaşında. 

Michael Douglas'ın, eski eşi Diandra Luker'dan 45 yaşında Cameron adında bir oğlu daha bulunuyor.