Das Gerücht, dass Frosts Eltern (David Vaughn und Mary Davidson) bei der Wahl ihres Vornamens durch den Beatles-Song Sexy Sadie inspiriert wurden, ist unzutreffend, da dieser erst im August 1968 aufgenommen wurde. Ihre Schwester Holly Davidson ist ebenfalls Schauspielerin.
1999 gründete Frost zusammen mit Schauspielkollegen die Filmfirma Natural Nylon, die 2004 den Film Sky Captain and the World of Tomorrow produzierte.
Außerdem ist Frost seit 1999 in der Modebranche tätig. Zusammen mit Jemima French betreibt sie die Firma FrostFrench, die unter anderem parfümierte Unterwäsche herstellt.
Frost war von 1988 bis 1995 mit dem MusikerGary Kemp sowie von 1997 bis 2003 mit dem Schauspielkollegen Jude Law verheiratet. Sie ist Mutter von vier Kindern (* 1990, * 1996, * 2000 und * 2002).