大沢たかおの歴代熱愛報道の中で、最も世間を騒がせたのが女優・綾瀬はるかとの関係です。二人は社会現象を巻き起こしたTBS系日曜劇場『JIN-仁-』（2009年・2011年）で共演。過酷な幕末の現場を共に戦い抜く中で、役柄を超えた絆が芽生えたとされています。
2010年夏、写真週刊誌『FRIDAY』が大沢たかおの自宅マンションへ通う綾瀬はるかの姿をスクープ。周囲への厳重な警戒ぶりや所属事務所の車による送迎などが報じられ、一気に「大物カップル誕生か」と芸能界が沸き立ちました。
しかし、双方の所属事務所は熱愛関係を一貫して強く否定。「共演者として尊敬し合う親しい友人の一人」と説明しました。『JIN-仁-』完結後、二人がプライベートでツーショットを見せることはなく、多忙を極めるトップ俳優同士の友情、あるいは作品への深い没入が生んだ束の間の接近であったと見られています。
