La actriz y el político se conocieron en 2013 a través de amigos en común que tienen en San Sebastián, ciudad de nacimiento de ambos. Un año después consolidaron su relación y tuvieron dos hijos: Telmo, nacido en 2016, y Eliot, en 2018. Asimismo, en esta familia se incluyen a Pablo, el hijo que Sémper tuvo con su anterior pareja, María Azcárate, y Aran, fruto de la relación anterior de Goenaga con el actor Óscar Jaenada.
Ambos son discretos en lo referente a su relación, pero ella a veces comparte en sus redes momentos junto al político. Precisamente, por uno de sus cumpleaños compartió una imagen en Instagram, en la que le describió como «un tipazo de buen ver y el mejor compañero de viaje que nadie puede tener«.
Bárbara Goenaga es hija del pintor Juan Luis Goenaga y su tía materna, Aizpea Goenaga, es también una destacada actriz y directora. Debutó con solo tres años en la serie Bai Horixe, lo que fue su primer proyecto televisivo, y desde entonces no ha parado de cosechar diferentes papeles, entre los que destacan sus Amar es para siempre, La Academia o Cuéntame cómo paso.
En 2008, coincidiendo con la XXII edición de los Premios Goya, fue nominada a Mejor actriz revelación por Oviedo Express, pero finalmente el galardón fue otorgado a Manuela Velasco por REC. Aun así, Goenaga cuenta con diferentes premios como el de la Mejor actriz en el Festival de Cine Internacional de Tirana 2015 por Pikadero.