彼の恋愛史を語る上で欠かせないのが、過去に世間を大いに騒がせた志田未来との熱愛報道である。子役時代から互いを知る幼なじみのような間柄であり、実写映画やドラマでの共演を通じて深まった関係性は、多くのファンから温かく見守られていた。当時は「お似合いのカップル」として好意的に受け止める声も多かった。
当時、双方の所属事務所は交際を否定し、「親しい友人関係」であることを強調した。その後、志田未来が別の一般男性と結婚したことで熱愛説は収束を迎えたが、この件は神木隆之介の人間性や周囲への誠実なスタンスを強く印象付ける出来事となった。過度な噂に流されず、大切な友人関係を尊重し続ける彼の生き方が垣間見える。
