V roce 2007 začala chodit s francouzským finančníkem Arpadem Bussonem a v červnu roku 2008 oznámili své zásnuby, které později zrušili. NIcméně z tohoto vztahu se narodila jejich dcera, třetí dítě Umy, Rosalind Arusha Arkadina Altalune Florence Thurman-Busson, známá jako Luna. Luna se narodila v červenci roku 2012, kdy bylo Umě Thurman 42 let.