陈思成、佟丽娅在《北京爱情故事》中有大量的对手戏，戏中的陈思成本是富家子弟，对于男欢女爱之事有点玩世不恭。但直到遇到佟丽娅，才发现真爱是什么，自此踏上了一条艰辛的求爱之旅。佟丽娅扮演的沈冰最初和张译扮演的石小猛是一对，后来在陈思成扮演的程峰疯狂追求下，佟丽娅终于“沦陷”，和陈思成结婚，谁知一场车祸造成佟丽娅昏迷，开放式的结局并未告诉观众，谁和谁最后是在一块了。

　　戏外，两人的感情也不断升温传出绯闻。陈思成与佟丽娅的绯闻其实早在去年就为粉丝们热议，这个事儿闹开还是因为某知名微博八卦达人的爆料，不仅对陈思成与佟丽娅的爱情指名道姓，同时还暗示海清和吴秀波也是一对儿。

　　据佟丽娅自己说，她与陈思成的的确确是从《北京爱情故事》才相识的，陈思成也表示，早看过佟丽娅的片子，但觉得她一副少数民族的长相，并不符合他想象的“沈冰”的样貌，但是怎么就突然看顺眼，转变了想法，这就不得而知了。还有网友说“北爱”是陈思成送给佟丽娅的告白大作。

　　说到两人的“小动作”那也真是够多的，就在《北京爱情故事》热播之时，2月8日下午，陈思成和佟丽娅现身日本成田机场，被粉丝撞到手牵着手，头上还戴着同款的“情侣帽”，如同剧中一般甜蜜恩爱，双方家长也一同随行。据知情人爆料，两人随后将飞赴美国，过一个浪漫而难忘的情人节。细心的粉丝怎么会忘记这个事儿，果然在12号抓到两人同时发布在美国度假的微博。2月14日下午，佟丽娅和陈思成双双发布微博，互相@，内容还特别加密，卖个关子，在这个特殊的时间发布如此内容，也被粉丝认定是公开恋情的第一步。

　　高潮来自于昨天，昨天是陈思成34岁生日，陈思成在零点祝福自己，还在感言中暗示：称我爱，你。陈思成微博写道：“又是一年，又老了一岁。感谢所有帮助过我误解过我的人。其实，与短暂的人生相比，所有的伤害都那么微不足道。我爱你们，爸妈。我爱你们，亲人。我爱你们，朋友。我爱，你。感谢我能如此真实生动的活着。陈思成，祝你生日快乐。”

　　有趣的是佟丽娅居然也是零点时刻准时送上生日祝福给陈思成，这份特别的心思真是令人感动，佟丽娅写道：“生日快乐！要开心。”佟丽娅公开对陈思成如此细心，两人恋情呼之欲出，莫非将要告白天下了？随后刘涛转发佟丽娅的微博并直接称呼佟丽娅为陈思成的媳妇，“借您媳妇的嘴祝福您生日快乐！你俩被爱一生！”佟丽娅的微博发出后很多网友都附和道：“你们在一起吧”、“祝你们幸福”。网友则笑称刘涛是“真相姐”。

　　粉丝都很希望《北京爱情故事》的续集是沈冰醒过来与“疯子”在一起，现实中如果陈思成与佟丽娅在一起了，便是对《北爱》结局最好的延续了。