W lutym 1962 roku aktorka po roli w Boccaccio ’70 Luchiniego Viscontiego wyjechała do USA. Za rolę w filmie Kardynał zdobyła nominację do Złotego Globu. W 1965 roku, po filmie Co słychać, koteczku? na podstawie scenariusza Woody’ego Allena, w którym grały również Ursula Andress i Françoise Hardy, opuściła Hollywood i wyjechała do Berlina. Tam spotkała niemieckiego reżysera i aktora . 15 lipca 1966 wzięli ślub. 3 grudnia 1966 urodziła syna Davida.
W 1968 roku wróciła do Paryża, aby wspólnie z Alainem Delonem zagrać w filmie Basen. Rok później wystąpiła, wraz z Michelem Piccolim, w filmie Okruchy życia w reżyserii Claude’a Sauteta.
W grudniu 1973 roku poznała Daniela Biasiniego, którego zatrudniła jako sekretarza. W czerwcu 1975 roku rozwiodła się z Meyenem, a 18 grudnia 1975 wyszła za Biasiniego. 21 lipca 1977 roku w Saint-Tropez urodziła .
W lutym 1979 Romy Schneider odebrała Cezara za film Taka zwykła historia. W kwietniu 1981 roku aktorka zaczęła pracę nad swoim ostatnim filmem – Nieznajoma z Sans-Souci (La passante du Sans-Souci) w reżyserii Jacques’a Rouffio z udziałem Michela Piccoliego. Zdjęcia zostały przerwane, ponieważ Romy Schneider dowiedziała się, że ma nowotwór nerki. Okres rekonwalescencji spędziła pod Paryżem, u rodziców nowego partnera .