Vladimir Klitschko y Hayden Panettiere mantuvieron una relación sentimental desde 2009 hasta 2018. La pareja se conoció en un evento benéfico y comenzaron a salir poco después. Durante su relación, Klitschko y Panettiere se mantuvieron en la discreción y en raras ocasiones se dejaron ver juntos en público. Sin embargo, la pareja tenía una casa en Nashville y en varias ocasiones fueron fotografiados disfrutando de paseos por la ciudad. En diciembre de 2014 la pareja anunció su compromiso y en 2015 nació su hija, Kaya Evdokia Klitschko. Sin embargo, en agosto de 2018 la pareja anunció su separación de manera oficial. A pesar de su ruptura, Klitschko y Panettiere han mantenido una buena relación por el bienestar de su hija.
