Για τον μεγάλο έρωτα της ζωής του μίλησε ο παλαίμαχος ποδοσφαιριστής Βασίλης Κωνσταντίνου με την οποία ήταν παντρεμένος για δώδεκα χρόνια και μοιράστηκαν μαζί την κοινή τους ζωή.
Παρόλο, τον χωρισμό τους εντούτοις οι δύο τους παρέμειναν καλοί φίλοι. Μιλώντας, στο «Καλημέρα Ελλάδα», ο Βασίλης Κωνσταντίνου εξομολογήθηκε πόσο αγάπησε τη Μάρθα Καραγιάννη και ότι της είχε ζητήσει να κάνουν ένα παιδί.
«Η Μάρθα ήταν ο μεγάλος έρωτας. Είχαμε αλληλοεκτίμηση από την πρώτη στιγμή που γνωριστήκαμε. Η Μάρθα ήταν ένα καταπληκτικό κορίτσι. Ήταν μια σταρ πάνω στο πλατό. Αγάπησε πάρα πολύ το θέατρο, ερωτεύτηκε το θέατρο και τους ηθοποιούς. Δεν είχα ακούσει ποτέ κακιά κουβέντα ούτε για τον τελευταίο κομπάρσο. Πεθαίνω για την Μάρθα, την αγαπάω πάρα πολύ. Πήρα πολλά πράγματα από την Μάρθα. Όταν την γνώρισα, είχε γίνει μια παρεξήγηση, είχα τιμωρηθεί για έναν χρόνο και ήθελα να σταματήσω το ποδόσφαιρο. Και βρέθηκε η Μάρθα που μου έδωσε το κουράγιο. Με έπαιρνε μαζί της και με πήγαινε στο γήπεδο, με πήγαινε στις προπονήσεις, περίμενε να με πάρει από τις προπονήσεις και μου έλεγε “δεν μπορείς να σταματήσεις, είσαι ερωτευμένος με το ποδόσφαιρο, δεν είσαι ερωτευμένος μαζί μου”. Και έτσι συνέχισα το ποδόσφαιρο. Δεν της ζήτησα να σταματήσει το θέατρο, της είχα ζητήσει όμως να κάνουμε ένα παιδί. Ήξερα πόσο αγάπη είχε για τα παιδιά. Μου είχε πει ότι έπρεπε να σταματήσει το θέατρο για 8 μήνες για να κάνει παιδί και δε μπορούσε να μην είναι στο θέατρο. Θα κρατήσω τα πάντα από την Μάρθα, αλλά θα κρατήσω κυρίως την αγάπη της για την οικογένεια, για το σπίτι της, για την παρέα της που ήταν κυρίως ηθοποιοί και την καλοσύνη της για όλους».