W roku 1858 Bjørnson ożenił się z aktorką Karoline Reimers. Ślub wzięli w Søgne, gdzie ojciec pisarza był pastorem. Mieli sześcioro dzieci, z których jedno zmarło w niemowlęctwie. Ich syn, Bjørn Bjørnson, ceniony reżyser, przyczynił się do wybudowania Teatru Narodowego i został jego pierwszym dyrektoremJosef B. Michl, Björnstjerne Björnson, Obzor, Bratislava 1970, s. 24.. Drugi syn, Erling Bjørnson, był politykiem i aktywnym działaczem faszystowskiej partii Nasjonal Samling. Starsza córka, Bergliot, wyszła za syna Ibsena, Sigurda, i została śpiewaczką operową; młodsza, Dagny Bjørnson Sautreau (1876–1974), zadbała o literacką spuściznę po ojcu.
Pokłosie romantyzmu Powieści i opowiadania thumb|Bjørnstjerne Bjørnson z żoną i dziećmi, 1882 Swoje wczesne nowele Bjørnson publikował anonimowo. W „Illustreret Folkeblad” ukazywały się jego teksty inspirowane ludowymi przypowieściami. Sławę przyniosło mu opowiadanie o tematyce wiejskiej Dziewczę ze Słonecznego Wzgórza (1857), szybko przetłumaczone na wiele języków europejskich. Ta optymistyczna historia miłości porywczego chłopaka i wrażliwej dziewczyny została wzbogacona pogłębioną analizą psychologiczną zarówno głównych bohaterów, jak i postaci drugoplanowych.