Entre 1930 y 1933 el trabajo de Diego los llevó a Estados Unidos. El muralista dejó su arte en San Francisco, Detroit y Nueva York.
Fue en Detroit cuando la artista quedó embarazada por segunda vez —el anterior embarazo, 1930, debió ser interrumpido por razones médicas—. Si bien Diego no estaba para nada contento con la idea, Frida estaba segura de conservar al niño pese a las complicaciones que pudiera tener, producto de su fractura de pelvis. Sin embargo, en julio de 1932 sufrió un aborto espontáneo.
En 1933, poco después de la polémica que desató Diego al pintar a Lenin en el mural del Rockefeller Center y con Frida cada vez más ahogada en Estados Unidos, decidieron regresar a México.
Una vez allá se instalaron en la casa-estudio de San Ángel, construida por Juan O'Gorman y compuesta por dos viviendas unidas entre sí. Una para cada uno.
Diego no cambió. Ni siquiera en sus infelidades. Frida de alguna manera lo aceptaba, algo en lo que contribuyó el que ella también comenzara a tener amantes, hombres y mujeres, especialmente en los últimos años de su vida.
" Según comentarios de la sobrina de la pintora, existe un texto de Frida donde ella dice que no puede ver a Diego como el esposo, porque el artista no era propiedad de nadie. Ella consideraba que Diego no estaba casado con nadie, sólo con el arte".
Sin embargo, no pudo soportar el romance que Diego tuvo con Cristina, hermana de Frida. Esa relación ya había terminado cuando, a fines de ese mismo año, Frida volvió a San Ángel.
A comienzos de 1937, Diego le pidió a Frida hospedar a León Trotski y a su mujer, a quienes asiló el gobierno mexicano. La pintora y el líder comunista tuvieron un amorío que terminó en julio de ese año.
Al año siguiente, mientras preparaba su muestra en la galería de Julián Levy de Nueva York, Frida tuvo una relación amorosa con el fotógrafo Nicolás Muray. Luego fue a París y nuevamente a Nueva York, por poco tiempo. De regreso en México, decidió irse de San Ángel para volver a la Casa Azul, en Coyoacán. La relación de Diego y Frida estaba terminada.
El divorcio —cuya legalización se habría consumado por insistencia de Diego— fue firmado el 6 de noviembre de 1939. Frida, por segunda vez, volvió a cortarse el pelo y a usar pantalones.