En juillet 2007, on apprend qu'elle attend un enfant du chanteur Joel Madden. Le 11 janvier 2008, elle accouche à Los Angeles au Cedars-Sinai Medical Center d'une petite fille de 2,8 kg du nom de Harlow Winter Kate Madden. Le 9 septembre 2009, elle donne naissance à son second enfant. Il s'agit d'un garçon nommé Sparrow James Midnight Madden.
Le 15 février 2010, Joel et Nicole annoncent qu'ils se fiancent. C'est le 11 décembre 2010, que Nicole et Joel se disent oui dans la demeure du père de la mariée, le chanteur Lionel Richie de Los Angeles. Quelque 130 amis et membres de la famille étaient conviés.
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