Avant d'être amoureuse de Bixente Lizarazu, Claire Keim a été en couple avec un célèbre acteur connu pour son rôle de policier dans la saga Taxi. En 1999, la comédienne avait eu le coup de foudre pour Frédéric Diefenthal sur le tournage de la série Le juge est une femme. Ayant seulement 24 ans à l'époque, la jolie blonde avait interprété un personnage temporaire dans un épisode intitulé La face cachée. Durant trois ans, ils ont vécu une belle histoire d'amour. Photographiés très amoureux lors de différents événements notamment lors du Festival de Cannes et dans les tribunes de Roland-Garros, les comédiens se sont finalement séparés en bons termes en 2001.
Depuis, Claire Keim connaît l'amour dans les bras de Bixente Lizarazu. Elle est d'ailleurs devenue maman avec l'ancien footballeur de l'Équipe de France d'une petite fille prénommée Uhaina ("la vague" en basque), née en août 2008. De son côté, le footballeur était déjà papa d'un garçon prénommé Tximista ("l'éclair" en basque), né en 1995 d'une précédente union.
Très discrète sur sa vie privée, elle avait néanmoins parlé de l'éducation de sa fille, et notamment de sa crainte du cyberharcèlement chez les jeunes, dans une interview accordée à TV Grandes Chaînes. "C'est difficile. Avant nos parents nous mettaient en garde contre des dangers qu'ils connaissaient. Aujourd'hui, je dois la mettre en garde contre des dangers que je ne connais pas et que je ne maîtrise pas. Le plus angoissant, c'est de ne pas pouvoir lui expliquer d'où ils viendront", expliquait-elle.
De son côté, Frédéric Diefenthal a épousé Gwendoline Hamon en 2004. Ensemble, ils ont eu un fils prénommé Gabriel. En couple pendant dix ans, ils se sont finalement séparés. Désormais en couple avec une certaine Stéphanie, l'acteur voit la vie en rose et est apparu pour la première fois avec sa nouvelle chérie en 2016 lors d'une exposition Marvel.
"Je connais ma chance d'être follement amoureux de ma chérie et follement amoureux de la vie. Bonne fête à tous les amoureux et toutes les amoureuses !", avait-il confié en 2021 le jour de la Saint-Valentin.