李香蘭與大名鼎鼎的日本女間諜川島芳子(清朝肅親王善耆的第十四女)有過一段「兄妹之情」。上世紀30年代，李香蘭在天津度假時，養父領着她到川島芳子開的東興樓飯莊吃飯，兩人相識。李的本名淑子，日語念作「YOSHIKO」，而芳子也念「YOSHIKO」，李香蘭便認川島芳子為乾姐。
當年川島芳子常穿日本軍服，愛扮男裝，故讓李香蘭稱自己為「哥哥」，於是兩人互稱兄妹，關係甚好。甚至被傳兩人關係曖昧。後來隨着李香蘭到上海闖蕩娛樂圈，兩人關係慢慢疏遠。
抗戰結束後，李香蘭與川島芳子相繼被國民政府逮捕，罪名同為漢奸，李香蘭因為是日本人而逃過審判，無罪釋放，川島芳子則被判處死刑，在北京執行槍決。川島臨刑前囑託將平時最愛聽的一張李香蘭黑膠唱片交給「妹妹」。李香蘭收到「哥哥」遺物，感慨「命運的緣份」。
李香蘭有過兩段婚姻，1951年她在美國與日裔雕刻家野口勇結婚，但因性格不合於1956年離婚。兩年後，李香蘭與日本駐聯合國大使的秘書官大鷹弘結婚，冠夫姓成為大鷹淑子，並告別舞台轉而從政。
