Были репрессированы и двоюродные сестры Н. И. Бухарина по отцовской линии Екатерина Евгеньевна и Вера Евгеньевна Бухарины. После реабилитации они вернулись из ссылки в Москву.
Надежда Михайловна Лукина — первая жена Николая Ивановича — была активной участницей революционного движения. После революции, тяжело больной человек, она преподавала, вела редакторскую работу в Большой советской энциклопедии (1-е издание). Бухарин ухаживал за ней, опекал вплоть до своего ареста. По воспоминаниям А. М. Лариной, Надежда Михайловна написала Сталину письмо, что не желает быть членом партии в то время, когда Бухарину предъявляют чудовищные, необоснованные обвинения, и лично ему отослала свой партийный билет. Несмотря на то что она была инвалидом, ее отправили в лагерь, где она вскоре погибла.[359]
Брат Надежды Михайловны Николай Михайлович Лукин, академик, один из основателей советской исторической науки, был репрессирован в 1938 году и погиб в 1940 году.
В 1921―1929 годах женой Н. И. Бухарина была Эсфирь Исаевна Гурвич (род. в 1895 г.), член партии с мая 1917 года. С 1919 года она работала в редакции «Правды», участвовала в подавлении кронштадтского мятежа. Находилась на преподавательской работе, доктор экономических наук. После казни Бухарина, хотя она уже давно не была его женой, ее исключили из партии, затем восстановили. В 1949 году она была арестована и осуждена на 10 лет лагерей строгого режима, которые отбывала в Тайшете. В 1956 году реабилитирована. В настоящее время — ветеран КПСС, персональный пенсионер союзного значения.
Дочь Н. И. Бухарина — Светлана Николаевна Гурвич — родилась в 1924 году. Арестована в 1949-м, за несколько дней до государственных экзаменов на историческом факультете Московского университета. В обвинении указывалось, что она «достаточно изобличается в том, что является дочерью Бухарина». Была сослана в Новосибирскую область, село Пихтовка, на пять лет. Амнистирована в 1953 году, после смерти Сталина, реабилитирована в 1956-м. Работала в Институте истории СССР и Институте всеобщей истории АН СССР. Кандидат исторических наук, автор монографий «Рабочее движение и левый блок во Франции (1921―1926)» (М., 1966) и «Радикал-социалисты и рабочее движение во Франции в начале XX века» (М., 1976). В настоящее время на пенсии.
В 1934 году женой опального уже Бухарина стала Анна Михайловна Ларина. В 1936 году у них родился сын Юрий, а 11 июня 1937 года Анна Михайловна вместе с женами Тухачевского, Уборевича, Якира, Радека была выслана в Астрахань. Ей было тогда 23 года. Многое пришлось вынести и пережить. Реабилитирована в 1956 году.