Ia menjalin hubungan spesial dengan anak ketiga mantan Presiden RI Soeharto, yakni Bambang Trihatmodjo.
Saat itu, Bambang masih dalam ikatan pernikahan dengan Halimah Agustina Kamil. Di tengah kabar perselingkuhan itu, muncul isu lain bahwa Mayangsari dan Bambang sudah melakukan pernikahan siri sejak tahun 2000.
Mayangsari pernah dilabrak oleh Halimah serta kedua anaknya, Gendis dan Panji, di tahun 2006. Kala itu, mereka menabrak pintu pagar kediaman Mayang di Simprug Golf XV/36, Jakarta Selatan. Setelah pintu gerbang terbuka, mereka melempar kaca depan rumah Mayang dengan sebuah botol.
Halimah berusaha mati-matian mempertahankan rumah tangganya dengan Bambang. Namun, Bambang memutuskan untuk melayangkan permohonan cerai pada Halimah. Mereka pun resmi berpisah di tahun 2011.
Sementara itu, dari pernikahannya dengan Mayangsari, Bambang dikaruniai seorang anak perempuan. Mereka pun menikah secara resmi pada tahun 2011.
