Duchovny a Leoni, s níž se oženil v roce 1997, ohlásili rozluku už v roce 2008 krátce poté co Duchovny vyhledal odbornou pomoc kvůli své závislosti na sexu. Pak se ale znovu dali dohromady.

Padesátiletý Duchovny hraje sexem posedlého spisovatele v seriálu Californication, v 90. letech byl neodmyslitelně spjat s kultovní rolí agenta Muldera v mysteriózním seriálu Akta X. Pětačtyřicetiletá Leoni, která má s Duchovnym dvě děti, si zahrála například ve filmech Španglicky snadno a rychle nebo Město duchů.