Mia Farrow
Kiedy aktorka pojawiła się na planie u Allena, była już bardzo znana. Wszystko za sprawą roli w "Dziecku Rosemary" Romana Polańskiego. Mimo tego, że gwiazda grała głównie role dramatyczne, Allen postanowił nadać jej karierze zupełnie inny kierunek - obsadzał ją głównie w rolach komediowych.
To kolejny przykład, kiedy reżyser postanowił połączyć życie zawodowe z prywatnym. Para nakręciła razem trzynaście filmów i prywatnie tworzyła nieformalny związek ponad 10 lat! Trwający dekadę romans był dość nietypowym, gdyż artyści nigdy nie zdecydowali się na ślub i nigdy nie zamieszkali razem. Allen natomiast postanowił zostać ojcem adoptowanych dzieci Farrow - Dylan o’Sullivan i Mosesa. W 1987 roku na świat przyszło ich jedyne biologiczne dziecko, syn Ronan Seamus.
Farrow i Allen sprawiali wrażenie dobranej pary. Aktorka była zachwycona tym, jakim Woody był ojcem. Sielanka trwała do 1992 roku - Mia znalazła wówczas w domu Woody’ego nagie zdjęcia adoptowanej córki. Zaczęła się walka, którą podsycały media. Farrow publicznie wypowiadała się na temat seksualnych ciągot Allena do nieletnich kobiet. Skandal ucichł, kiedy głos zabrała przybrana córka Mii, wówczas 21-letnia Soon-Yi Previn, która oświadczyła, że nie była molestowana, a decyzję o wejściu w związek z reżyserem podjęła sama. Para pobrała się w 1992 roku.
Młoda para nie zaznała spokoju na długo. Mia Farrow postanowiła tym razem stoczyć walkę o prawo do opieki nad dziećmi. Użyła argumentu, że Woody molestował ich młodszą córkę, siedmioletnią Dylan. Po ciężkiej batalii sąd uznał, że reżyser jest niewinny, a dziewczynka wymyśliła historię o molestowaniu prawdopodobnie pod wpływem stresu związanego z sytuacją rodzinną.
W 2014 roku Dylan wróciła do publicznego szykanowania ojczyma. Tym razem za reżyserem wstawił się adoptowany syn, który potwierdził, że ten nigdy nie dotknął jego siostry. Dziećmi manipulowała matka, która nie mogła pogodzić się ze związkiem Woody’ego z Soon-Yi Previn. Małżeństwo reżysera z przybraną córką Farrow, mimo licznych równoległych nieformalnych relacji, trwa do dziś.