凱蒂·荷姆斯在2005年4月開始,她與比她年長16年的電影明星湯姆·克魯斯公開談戀愛。這使她的知名度急升,惹來很多負面評價,例如被指是宣傳她和湯姆·克魯斯合作的電影而已。湯姆·克魯斯信奉山達基教,本身是天主教徒的她和湯姆·克魯斯談戀愛後加入了山達基教教會(Church of Scientology)。凱蒂·荷姆斯和湯姆·克魯斯在2005年10月宣告她已懷孕,在2006年4月18日女兒蘇莉(Suri)出生,其後兩人才在2006年11月18日於義大利結婚。2012年6月29日,凱蒂·和湯姆·克魯斯訴請離婚。