Saat bergabung dalam tim kampanye artis untuk pemenangan partai Golkar, Mayangsari kemudian dikabarkan berkenalan dengan Bambang Trihatmodjo yang merupakan putra penguasa saat itu yang juga pendiri Partai Golkar.
Pada perkenalannya dengan Bambang Trihatmodjo, keduanya disebut-sebut memang tak langsung menjalin hubungan, saat itu Bambang Trihatmodjo adalah suami dari Halimah.
Setelah beberapa tahun, memasuki tahun 2000-an, media sering mengulas kedekatan Mayangsari dengan Bambang Trihatmodjo.
Mayangsari dan Bambang Trihatmodjo tidak langsung menjalin cinta, namun pertemuan itu yang akhirnya membawa mereka ke pelaminan.
Pelantun "Harus Malam Ini" itu semakin dekat dengan Bambang Trihatmodjo.
Bahkan, mereka terlihat semakin dekat dan sering muncul foto mesra mereka.
Mayangsari tak lama hamil dan media semakin gencar mengaitkannya dengan hubungannya dan Bambang Trihatmodjo.
Lalu, pada awal Januari 2006, Mayangsari melakukan acara 7 bulan kehamilan dan Bambang hadir.
Ini semakin menguatkan asmara mereka, sementara hubungan Bambang dengan Halimah semakin retak.
Pada 21 Mei 2007, Bambang pun mengajukan gugatan cerai kepada Halimah.
Setelah sampai tahap peninjauan kembali (PK), akhirnya mereka resmi cerai pada Februari 2011.