Terdapat spekulasi yang beredar mengenai hubungan renggang antara Kim Soo Hyun dan ayahnya, yang semakin diperkuat oleh informasi mengenai adik sambungnya, Kim Joo Na.
Pada 2015, saat Kim Joo Na bersiap untuk debut sebagai penyanyi, terungkap bahwa dia adalah adik sambung dari Kim Soo Hyun.
Hal ini menimbulkan kebingungan di kalangan penggemar karena sebelumnya Kim Soo Hyun dikenal sebagai anak tunggal.
Menanggapi hal ini, agensi Kim Soo Hyun saat itu, KeyEast, membenarkan bahwa Kim Joo Na memang adik sambungnya, namun mereka berdua tidak memiliki komunikasi sama sekali.
Situasi keluarga ini semakin terlihat ketika Allkpop melaporkan bahwa ayah Kim Soo Hyun, musisi Kim Chung Hoon, menikah lagi secara privat pada 13 April. Namun, Kim Soo Hyun diketahui tidak hadir.
Sang aktor meminta ayahnya untuk memahami keputusannya tidak menghadiri pernikahan tersebut, yang semakin menegaskan adanya jarak dalam hubungan mereka.
