Założyciel i główny dyrektor Tesla Motors poznał Riley w 2008 roku, para pobrała się dwa lata później. Ich małżeństwo nie trwało jednak długo - w 2012 roku, po kilku miesiącach separacji, Elon Musk wniósł pozew rozwodowy, chociaż zarówno w wywiadach jak i mediach społecznościowych deklarował miłość do Brytyjki. Rok po głośnym rozwodzie media na całym świecie zelektryzowała wiadomość o ponownym ślubie pary. Ich szczęście ponownie zawisło na włosku już rok później, kiedy Musk złożył kolejny pozew rozwodowy, który finalnie wycofał po kilku miesiącach.
Zarówno Tallulah Riley jak i Elon Musk kilkukrotnie zmieniali zdanie co do wspólnej przyszłości. Ostatecznie aktorka podjęła decyzję o rozwodzie w 2016 roku. Podwójni byli małżonkowie deklarują, że nadal utrzymują przyjacielskie stosunki, a prasa spekuluje, że to nie ostatni rozdział tej burzliwej historii miłosnej.
W filmie "Katyń - Ostatni świadek" Tallulah Riley wciela się w rolę żołnierki rozdartej pomiędzy poczuciem obowiązku, a miłością. Reżyser filmu, Piotr Szkopiak, tak komentuje jej rolę: "Na jej barkach leży duża odpowiedzialność - jest bardzo emocjonalną postacią, której główną motywacją jest miłość i dobro tych, których kocha". Tallulah Riley wraz z Alexem Pettyferem i Michaelem Gambonem na ekranie partneruje polskim aktorom: Robertowi Więckiewiczowi i Piotrowi Stramowskiemu.
"Katyń - Ostatni świadek" odsłania kulisy jednej z najbardziej poruszających historii czasów II wojny światowej - ukrywanej przez lata prawdzie o zbrodni katyńskiej. Zainspirowany biografią jej naocznego świadka, Iwana Kriwoziercowa alias Michała Łobody, próbuje dojść przyczyny przedwczesnej śmierci mężczyzny w podejrzanych okolicznościach w Wielkiej Brytanii, w 1947 roku.
W roli brytyjskiego dziennikarza, który odkrywa dla zachodniego świata przerażającą prawdę o popełnionym przez Sowietów mordzie katyńskim zobaczymy Alexa Pettyfera ("Jestem numerem cztery). Michała Łobodę zagra Robert Więckiewicz, zaś jego przyjaciela Andrzeja Nowaka - Piotr Stramowski ("Pitbull. Niebezpieczne kobiety"). Ponadto w filmie wystąpią: Henry Lloyd Hughes ("Iluzja 2"), Michael Gambon ("Harry Potter"). Inspiracją do napisania scenariusza stała się osobista historia reżysera Piotra Szkopiaka, który w Katyniu stracił dziadka.
Powojenny Bristol. Dziennikarz Stephen Underwood (Alex Pettyfer) marzy o sławie i temacie, który wreszcie rozkręci jego karierę. Ta szansa rodzi się, gdy mężczyzna przypadkowo wpada na trop sprawy samobójstwa polskiego żołnierza przebywającego w lokalnym obozie dla uchodźców. Podążając za dziennikarskim instynktem, Stephen dociera do informacji o tym, co tak naprawdę wydarzyło się w Katyniu. Ich ujawnienie wpłynie na losy całej powojennej Europy.
