El 27 de febrero de 2018, la agencia de Jun Hyun Moo, SM C&C, confirmó la relación con la modelo Han Hye Jin. Ellos declararon: “Estamos oficialmente refiriéndonos a los informes realizados esta mañana sobre la relación entre Jun Hyun Moo y Han Hye Jin. Primero que todo, nos gustaría disculparnos por nuestra tardía declaración oficial ya que deseábamos referirnos a este asunto luego de confirmar la verdad exacta con el individuo primero. Confirmamos con el mismo Jun Hyun Moo, [él] y Han Hye Jin se encuentran en la etapa de conocerse el uno al otro con buenos sentimientos. Le agradeceríamos si los mirarán con cariño. Gracias”.
El 6 de marzo de 2019 se anunció que Jun Hyun Moo y Han Hye Jin han finalizado su relación. Cada una de sus agencias emitió declaraciones oficiales para comunicar la noticia.
El 12 de noviembre de 2019, se informó que Jun Hyun Moo y la conductora de KBS, Lee Hye Sung, están en una relación. Más tarde la agencia de Jun Hyun Moo confirmó la noticia.
El 22 de febrero de 2022, la agencia de Jun Hyun Moo y Lee Hye Sung, SM C&C, anunció que los dos se separaron.