2人の交際が決定的な形で世に出たのは、2016年3月のことでした。週刊誌『週刊文春』が、都内の高級焼肉店で密会する2人の姿をキャッチ。深夜に人目を忍んで合流し、約3時間にわたって食事を楽しんだ後、時間差で別々に帰路につく様子が写真付きで報じられました。
当時、報道各社の取材に対して双方の所属事務所は「共演をきっかけに親しくさせていただいております」と回答し、交際事実を明確に否定しませんでした。芸能界において、人気絶頂の若手俳優同士の熱愛報道に対して事務所が否定のコメントを出さないケースは極めて異例であり、業界関係者の間でも「極めて真剣な交際であった証左」として受け止められました。
2人は2015年に朝ドラ『まれ』で夫婦役を演じ、過酷な約10ヶ月間の撮影を共に乗り越えました。さらに同年公開の映画『orange -オレンジ-』でも恋人役としてダブル主演を務めています。役柄を超えて互いを深くリスペクトし合う様子は撮影現場でも有名で、クランクアップ時に山崎さんが土屋さんにサプライズで手作りの卒業証書を贈るなど、当時から極めて強い絆で結ばれていたことは現場スタッフの間でも語り草となっています。