2人の運命的な出会いは、2016年夏に撮影が行われ、2017年に公開された映画『兄に愛されすぎて困ってます』(通称・兄こま)での共演でした。作中で片寄涼太はぶっきらぼうながら妹を一途に想うヤンキー系ツンデレ兄・橘はるか役、土屋太鳳はヒロインの妹・橘せとか役を熱演。劇中での息の合った掛け合いと胸キュンシーンの数々は、当時からファンの間で大きな話題を呼んでいました。
撮影現場での2人は、役柄を超えて互いのプロ意識と誠実な人柄に深く惹かれ合っていきました。ストイックに作品作りに向き合う土屋太鳳の姿勢を片寄涼太が精神的に支え、クランクアップを迎えた後の2017年末頃から真剣交際へと発展したと報じられています。
交際期間は約5年間という長期に及びましたが、その間、週刊誌のツーショット報道や決定的なスクープを一切許しませんでした。外でのデートを極力控え、互いの自宅を行き来する徹底したプライベート管理を貫いた背景には、「応援してくれるファンや関係者に迷惑をかけたくない」という2人の強いプロ意識があったことは間違いありません。