Sa samo 19 godina udala se za glumca Mickeyja Rooneyja koji je već tada bio velika zvijezda, a navodno ju je prosio 25 puta. Pokraj Ave, Rooney je izgledao poput neotesanog dječaka, a bio je i niži od nje za glavu. Brak je potrajao samo godinu dana. Nakon razvoda je uslijedila burna veza s Howardom Hughesom, koja jednako tako nije dugo potrajala. Howard je bio strašno ljubomoran, a kad je doznala da je špijunira, razbila mu je prednje zube. Nakon njega, uslijedio je brak s glazbenikom Artijem Shawom, koji nije dugo potrajao.

Nakon niza brodoloma, upoznala je ljubav svog života - Franka Sinatru. Upoznali kada su oboje još bili u braku, a Sinatra je već tada rekao da će je oženiti. Bio je na glasu kao veliki ženskar koji je suprugu prevario nebrojeno puta. Magija između Franka i Ave bila je toliko jaka da su nekoliko mjeseci nakon njegova razvoda stupili pred oltar. Iako su bili zaljubljeni do ušiju, njihov je odnos bio izrazito buran, do te mjere da ga je optužila da se nabacivao nekoj djevojci u restoranu, na što je pozvala svog bivšeg u stan. Zbog toga svega, Sinatra se pokušao ubiti u svojoj hotelskoj sobi. Kada je Ava stigla u hotel, pronašla ga je na podu pored pištolja, no ubrzo je shvatila da je promašio i pucao u jastuk.

Iako nitko ne može osporiti magičnu ljubav Franka i Ave, nitko međutim ne može osporiti niti činjenicu da je njihov brak zbog takvih afera i propao. Njegovi prijatelji tvrdili su da nije mogao zaspati ako nije imao ženu pored sebe u krevetu. Gardner je dva puta bila trudna sa Sinatrom, ali je oba puta abortirala zbog svog posla. Za prvu trudnoću Sinatra nije znao, a drugi put ju je molio da zadrže dijete, no njoj to nije dolazilo u obzir. Ona je bila ta koja je inicirala razvod, što je njega potpuno slomilo. Pokušao si je prerezati žile, a kada je završio u bolnici, nije ga niti posjetila. Čak je i Tina, Sinatrova kćer izjavila kako on nikada nije prebolio Avu.

Unatoč brojnim vezama i brakovima, oduvijek su je zanimale i žene. To je shvatila već sa 17 godina, kada je prvi put sama otišla u New York i kada je na pozornici na Broadwayu ugledala tada 23-godišnju Betty Grable. Prije udaje za Sinatru, Ava Gardner imala je kratku aferu s tadašnjim seks-simbolom britanske kinematografije Christine Norden, a tijekom braka s njim upustila se u aferu s Lanom Turner. Iako je voljela muškarce i bila okružena njima, niti jedan od njih nije ju seksualno zadovoljio.

Jedno je vrijeme boravila u Španjolskoj, gdje se zaljubila u borbe s bikovima i u flamenco. Obilazila je lokale s ciganskom glazbom gdje je plesala paso doble te pila rakiju i vino. Alkohol je kod Ave uvijek tekao u potocima. Živjela je kao vampir - po danu je spavala, a noću pila i hvatala plijen. Jednom su je prilikom zatekli kako luta dezorijentirana u parku, samo u grudnjaku i gaćicama. Pričalo se i da često zna pijana sjesti za volan, iako uopće ne zna voziti. Samo bi sjela i dala gas.

Gardner je radila tolike skandale da su joj uskoro počeli pisati i zabrane prilaska. Naime, osoblje restorana Horcher zabranilo joj je pristup u restoran jer je vlasnika zalila martinijem ljuta zbog "jeftinog gina", kao i u hotel Ritz gdje se jedne noći, pijana do besvijesti, pomokrila u foajeu, pred svim zaprepaštenim gostima i osobljem. Zbog nje se zabrana proširila na sve iz filmskog svijeta. Billy Wilder morao je preklinjati osoblje recepcije Ritza da mu daju sobu, uz riječi: "Kunem se pred Bogom da neću piškiti u foajeu".

Godine 1968. preselila se u London kako bi tamo, umorna od slave, mogla živjeti samotničkim životom, okružena tek pokojim prijateljem homoseksualcem. U međuvremenu je preživjela i moždani udar, nakon čega joj se zdravstveno stanje počelo pogoršavati.

Pušila je 60 cigareta na dan, a umjesto u noćne barove, izlazila u lokalni pub, Enismore Arms, za koji je kupila džuboks i napunila ga pločama Franka Sinatre. Njezina kućepaziteljica Carmen Vargas 25. siječnja 1990. godine došla je odnijeti ostatke doručka iz spavaće sobe, na što joj je Ava Gardner šapćući rekla da je umorna. Umrla je od posljedica upale pluća u 68. godini života.

Kad je Sinatra čuo vijest o njezinoj smrti, povikao je: "Zašto nisam bio uz nju? Zašto joj nisam pomogao?" Tina Sinatra prisjetila se kako se zavukao u svoju sobu i sjedio sam cijelu noć i cijeli dan, a kad je napokon izišao, nije govorio, samo je šaptao.