Kleopatřinými manžely byli (v chronologickém pořadí)
1. Ptolemaios XIII – utonul v roce 47 př. n. l.
2. Ptolemaios XIV – byl údajně otráven asi v roce 44 př. n. l.
3. Julius Caesar – byl zavražděn v Římě v roce 44 př. n. l.
4. Marek Antonius – spáchal sebevraždu po rozhodující porážce od Octaviana v roce 31 př. n. l.
1. Markus Antonius – spáchal sebevraždu po rozhodující porážce od Octaviana. Ptolemaios XIII Theos Filopator
Byl synem Ptolemaia XII. a na jaře roku 51 př. n. l. se sňatkem se svou starší sestrou Kleopatrou VII. stal spoluvládcem Egypta. V říjnu roku 50 př. n. l. byl spolu s ní Ptolemaios XIII. povýšen na staršího vládce. Vládl tak od roku 51 př. n. l. až do své smrti v roce 47 př. n. l.
Ptolemaios XIII. nelibě nesl skutečnost, že se ho Kleopatra snažila ovládat, a byl odhodlán ji sesadit; za tímto účelem se spojil s Arsinoe IV (další nevlastní sestrou a uchazečkou o trůn). Jejich jednání vedlo k občanské válce.
Ptolemaios XIII. se údajně utopil při pokusu překročit Nil.
2. Ptolemaios XIV
Byl synem Ptolemaia XII. Po smrti svého staršího bratra Ptolemaia XIII. byl prohlášen faraonem a spoluvládcem jejich starší sestry Kleopatry VII. Vládl tedy od roku 47 př. n. l. do roku 44 př. n. l. Jak zemřel, není jisté; obvykle se předpokládá, že Kleopatra svého Ptolemaia XIV. otrávila, aby ho nahradila Ptolemaiem XV. caesarionem, svým synem od Caesara, který byl 2. září 44 př. n. l. prohlášen spoluvládcem. Poslední zmínka o Ptolemaiovi XIV. jako žijícím je datována k 26. červenci 44 př. n. l.
3. Julius Caesar
Jeden z největších vojevůdců v dějinách, Caesar, sehrál klíčovou roli při postupné přeměně Římské republiky v Římské císařství.
Ačkoli Kleopatře bylo v době jejich seznámení 21 let a Caesarovi 52 let, stali se z nich milenci během Caesarova pobytu v Egyptě mezi lety 48 př. n. l. a 47 př. n. l.. Kleopatra tvrdila, že Caesar je otcem jejího syna (což nepřímo potvrdil i sám Caesar). Kleopatra, Ptolemaios XIV. a Caesarion navštívili Řím v létě roku 46 př. n. l. a 15. března 44 př. n. l. byli ještě v Římě, když byl Caesar zavražděn. Kleopatra se s rodinou vrátila do Říma a svého syna Caesariona učinila svým spoluvládcem (pravděpodobně po otrávení Ptolemaia XIV.).
4. Markus Antonius
Byl jedním z triumvirů, kteří vládli Římu po Caesarově smrti.
V roce 41 se Markus Antonius setkal s Kleopatrou, aby ji přiměl ke slibu, že podpoří jeho zamýšlenou válku proti Parthům; Antonia natolik okouzlila, že se rozhodl strávit s ní zimu 41-40 př. n. l. v Alexandrii.
Kleopatra 25. prosince 40 př. n. l. porodila dvojčata, jejichž otcem byl Antonius, Alexandra Hélia a Kleopatru Selenu II. O čtyři roky později navštívil Antonius Alexandrii znovu cestou do války s Parthy. Obnovil svůj vztah s Kleopatrou a od této chvíle byla Alexandrie jeho domovem. S Kleopatrou se oženil podle egyptského obřadu, ačkoli byl v té době ženatý s Octavií Minor, sestrou svého kolegy triumvira Octaviana. S Kleopatrou měli ještě jedno dítě, Ptolemaia Filadelfa.
Vztahy mezi Markem Antoniem a Kleopatrou vyvolaly v Římě skandál; byly také příčinou rozpadu vztahů mezi Antoniem a jeho spolutriumvirem Oktaviánem v roce 33 před Kristem. Octavianus přesvědčil senát, aby vyhlásil válku proti Egyptu. V roce 31 př. n. l. se Antoniovy a Kleopatřiny síly střetly s Římany v námořní akci u pobřeží Akcia. Antonius a Kleopatra spáchali sebevraždu, protože dali přednost smrti před tím, aby se stali trofejemi Říma.
.