Την δεκαετία του ’40, η Δέσπω Διαμαντίδου παντρεύτηκε τον ηθοποιό Ανδρέα Φιλιππίδη, με τον οποίο απέκτησαν ένα γιο, τον Μάριο.
Μετά το διαζύγιο της με τον Φιλιππίδη, γνώρισε τον νεαρό τότε, Δημήτρη Παπαμιχαήλ σε μια παράσταση του Εθνικού Θεάτρου του 1955. Εκείνος μαθητής και εκείνη καταξιωμένη πρωταγωνίστρια, με πνεύμα, μόρφωση και καλλιέργεια, δεν άργησε να ανθίσει ένας δεσμός που κράτησε 7 χρόνια.
Όσο για τον Ανδρα Φιλιππίδη παντρεύτηκε για δεύτερη φορά το 1957 την τότε μαθήτριά του στο Θεάτρου Τέχνης Λίλη Παπαγιάννη, με την οποία νωρίτερα εκείνη τη χρονιά είχαν γνωριστεί και ερωτευθεί κεραυνοβόλα και η οποία παρέμεινε σύντροφός του ως το τέλος.
Η Δέσπω Διαμαντίδου πέθανε στην Αθήνα στις 18 Φεβρουαρίου 2004 και κηδεύτηκε στις 24 Φεβρουαρίου του 2004 στο Α΄ Νεκροταφείο Αθηνών.
