2人の距離が縮まるきっかけとなったのは、2013年公開の園子温監督による映画『地獄でなぜ悪い』での共演でした。ヤクザの組長の娘役を強烈な存在感で演じた二階堂ふみと、映画制作に巻き込まれる青年役を熱演した星野源。過激かつエネルギッシュな作風の中で、2人は役者として互いの感性に強い刺激を受けたと言われています。
決定打となったのが、2015年夏に公開された資生堂「マキアージュ」のショートムービー(スノービューティー)CMでの再共演です。雪の降る列車の中で繰り広げられる幻想的なラブストーリーで、2人が見せた息の合った掛け合いはファンの間でも大きな話題を呼びました。現場関係者の間でも「カメラが回っていない時間も非常に波長が合っていた」と証言されており、この再会を機に本格的な交際へと発展したと見られています。