Michelle Schatzman se marie en 1975 avec Yves Pigier. Ils ont deux enfants, Claude Mangoubi (née Pigier), née en 1976 à Clamart, et René Pigier, né en 1983 à Paris. Ils divorcent en 1988.
Sa fille Claude est mariée à Dan Mangoubi, un mathématicien israélien, professeur à l'Institut Albert Einstein de l'Université de Jérusalem[2].
Elle devient professeur des universités à l’Université Claude-Bernard-Lyon-I en 1984, dans l’équipe d’analyse numérique Lyon-Saint-Étienne qui deviendra, en 1995, le laboratoire MAPLY, Mathématiques Appliquées de Lyon, dont elle assurera la direction pendant huit années ; ce laboratoire fusionnera en 2005 avec d’autres laboratoires lyonnais pour fonder l’Institut Camille-Jordan.