Courtney Love vio tocar a Cobain por primera vez en 1990. Según el periodista Everett True, la pareja fue formalmente presentada en un concierto de L7 y Butthole Surfers en Los Ángeles, en Mayo de 1991. En las semanas siguientes, después de saber de la mano de Grohl que ella y Cobain compartían sentimientos mutuos, Love empezó a buscarlo frecuentemente. Después de semanas de encuentros y conversaciones, en el otoño de 1991, ambos fueron vistos juntos con mayor frecuencia. Alrededor del tiempo de la presentación de Nirvana en Saturday Night Live (comienzos de 1992) Love descubrió que estaba embarazada. Unos días después del final de la gira de Nirvana por el Pacífico, el lunes 24 de febrero de 1992, Cobain se casó con Love en la playa de Waikiki, en Hawái. El 18 de agosto nació la primera y única hija de la pareja, Frances Bean Cobain. La razón del inusual segundo nombre fue que Cobain pensó que ella parecía un frijol en su primera ecografía. La niña fue nombrada en honor a Frances McKee de The Vaselines, de los que Cobain era gran fanático.
Courtney Love, viuda de Cobain.
Love era algo impopular con varios fanáticos de Nirvana: sus críticos decían que ella estaba usando a Cobain como vehículo para lograr fama. Los críticos que comparaban a Cobain con su ídolo, John Lennon, también comparaban a Love con Yōko Ono. Hay rumores persistentes que dicen que Cobain escribió la mayoría de canciones en el exitoso disco Live Through This de la banda de Love, Hole. Sin embargo, excepto por una mezcla temprana de la canción «Asking for It», en la que Cobain cantaba voces de acompañamiento, no hay evidencia que pueda probar esta afirmación.
Sin embargo, al menos una canción de Hole fue escrita por Cobain pero con créditos para Hole: «Old Age» que apareció como lado B en el sencillo de 1993 de Beautiful Son. Inicialmente, no había razón para creer que no era más que otra canción de Hole. Sin embargo, en 1998, una demo de la canción, interpretada por Nirvana, fue publicada por el diario de Seattle The Stranger. En el artículo que acompañaba el clip, Novoselic confirmó que la grabación fue hecha en 1991 y que «Old Age» era una canción de Nirvana, provocando especulaciones sobre el envolvimiento de Cobain en el catálogo de Hole. Incluso Nirvana había intentado grabar la canción durante las sesiones de Nevermind, pero quedó incompleta porque Cobain no había terminado la letra y a la banda se le acabó el tiempo acordado para usar el estudio. (Esta grabación apareció en el box set de 2004 With the Lights Out, con créditos para Cobain). El guitarrista de Hole, Eric Erlandson, dijo que creía que Cobain había compuesto la música y Love la letra para la versión de esa banda.
En un artículo de 1992 de la revista Vanity Fair Love admitió que usó heroína mientras (sin saberlo) estaba embarazada, lo que perjudicó seriamente su imagen pública. Aunque el romance de Cobain y Love había atraído a los medios de comunicación antes de que el artículo fuera publicado, la pareja se encontró frecuentemente asediada por reporteros de tabloides que querían saber si Frances había nacido como adicta a las drogas. La notoriedad del artículo incluso resultó en una investigación por parte de servicios de protección infantil para medir las capacidades de la pareja como padres. Pese a una cantidad significativa de disputas legales, la investigación fue eventualmente cerrada sin consecuencias para la pareja. Love, junto a Cobain, alegó que Vanity Fair tomó sus palabras fuera de contexto.
