Gary Grant le había propuesto casamiento a Sophia Loren quien lo rechazó por completo. Ella tuvo sus dudas pero aspiraba a crear una familia con Carlo Ponti, con quien mantenía una relación secreta. Al fin, se salió con la suya y formó una familia con el amor de su vida. En dos ocasiones perdió al hijo que esperaba. Un ginecólogo le había dicho que no podría tener hijos, sin embargo, logró dar a luz a dos retoños (según la biografía)
No es necesario recurrir a un psiquiatra vienés para entender que fue precisamente la figura paterna lo que le atrajo de Carlo Ponti cuando se conocieron. Ella tenía 17 años, el productor estaba casado (nada menos que con la hija de un general), tenía dos hijos y le llevaba 22 años. Podría haber sido su padre. Además la trataba con delicadeza, la aconsejaba, la animaba a estudiar como soñaba que habría hecho el padre que nunca tuvo.
Pero en Italia en aquella época, en la que no existía el divorcio, la relación fue un escándalo. En un intento por formalizar en 1957, se casaron por civil en México. Pero no cambió nada, a los ojos de la República Italiana y de la Iglesia, Ponti estaba casado con su primera esposa y Loren era su "concubina". Llegaron a acusarlos de bigamia, luego de esto decidieron abandonar Italia.
Sólo en 1966 lograron convertirse en marido y mujer en una ceremonia civil realizada en París. Anteriormente, y para que el matrimonio tuviera validez, Ponti tuvo que adquirir ciudadanía francesa.
El hombre de su vida, como queda claro en su autobiografía, fue Carlo Ponti y eso que al no existir en Italia el divorcio tuvo que soportar durante años escarnios y ofensas.
Tuvieron dos hijos: Carlo Ponti Jr (1968) y Edoardo Ponti (1973)
Carlo Ponti, Sophia y sus hijos