1959 - z Carlo Ponti, producentem filmowym, za którego wychodziła dwukrotnie za mąż. Pierwszy raz w roku 1955, kiedy to Carlo Ponti przeprowadził w Meksyku rozwód ze swoją żoną i tam ożenił się z Sophią. Okazało się jednak, że rozwód tam przeprowadzony nie jest prawomocny we Włoszech. Oskarżony został o bigamię. Małżeństwo anulowano w 1962 roku. Po czterech latach niekończących się procesów Carlo Ponti i Sophia Loren zrzekli się włoskiego obywatelstwa i zamieszkali we Francji, gdzie w końcu wzięli legalny ślub.