O relacionamento mais polêmico de Paolla Oliveira foi com Joaquim Lopes, com quem permaneceu junto por cerca de cinco anos, com um término cheio de bafafá e até com o ator João Baldasserini apontado como pivô do término. Na ocasião, aliás, o colega da atriz negou os rumores de affair e disse que a relação era estritamente profissional.
Paolla e Joaquim se conheceram no fim de 2009, durante as filmagens de Uma Professora Muito Maluquinha. No ano seguinte, o ator se casou com Thais Fersoza, que é casada com Michel Teló atualmente. A relação chegou ao fim logo depois da lua de mel deles. Na época, Paolla foi apontada como a pivô da separação. Os dois, no entanto, assumiram namoro só cinco meses depois da separação de Joaquim e Thais.