Elle se marie vers 1950 avec Jean-Pierre Garbe, dont elle a une fille, Christine, née en 1955. En 1963, elle épouse Michel Cosman, dont elle a un fils, Stéphane (né en 1964).
C'est en 1970 que Micheline Roquebrune rencontre pour la première fois Sean Connery, alors en visite au Maroc où il participe à un tournoi de golf, à Mohammedia[3]. Après le divorce de Sean Connery en 1973, celui-ci épouse à Gibraltar, en avril 1975[4], Micheline Roquebrune, avec qui il resta marié jusqu'à son décès en 2020 aux Bahamas[5].
Micheline Roquebrune et Sean Connery n'ont pas eu d'enfant ensemble[6].
Micheline Roquebrune est par ailleurs la grand-mère maternelle de la journaliste et présentatrice de télévision Stéphanie Renouvin[7],[8] qui lui a consacré un film documentaire[8].