Так продолжалось до 1915 года, пока однажды сестра Лили Эльза не привела в дом Бриков своего близкого друга, начинающего поэта Владимира Маяковского, в которого она была влюблена и с которым хотела связать свою будущую жизнь. Однако этот факт Лиля, казалось, проигнорировала и в тот день по-особому была мила и приветлива с новым гостем. А тот, восхищённый хозяйкой дома, прочёл ей лучшие свои стихи и на коленях просил разрешения у Лилечки посвятить их ей. Та праздновала победу, а Эльза, сгорая от ревности, не находила себе места.

Через несколько дней Маяковский упрашивал Бриков принять его «насовсем», объясняя своё желание тем, что «влюбился безвозвратно в Лилю Юрьевну». Та дала своё согласие, а Осип был вынужден смириться с прихотями ветреной супруги. Однако окончательно в квартиру к Брикам Маяковский перебрался только в 1918 году. Так начался один из самых громких, романов ушедшего столетия, «брак втроём», слухи о котором быстро распространялись среди знакомых, друзей и в литературных кругах. И хотя Лиля всем объясняла, что «с Осей интимные отношения у неё давно закончены», странная троица всё-таки проживала вместе в крохотной квартирке под одной крышей. А судить божественную Лилю никто даже не посмел.

Спустя много лет Лиля скажет: «Я влюбилась в Володю, едва он начал читать „Облако в штанах“. Полюбила его сразу и навсегда». Однако сначала она держала его на расстоянии. «Меня пугала его напористость, рост, неуёмная, необузданная страсть», — признавалась Лиля и добавляла: «Он обрушился на меня, как лавина… Он просто напал на меня».

Любви поэта Лиля Брик не удивилась. Она была полностью уверена в своих чарах и всегда говорила: «Надо внушить мужчине, что он гениальный… И разрешить ему то, что не разрешают дома. Остальное сделают хорошая обувь и шёлковое бельё».

В 1919 году Брики и Маяковский переехали в Москву. На двери их квартиры они повесили табличку: «Брики. Маяковский». Однако Лиля и не думала хранить верность молодому поэту. Она заводила всё новые и новые романы, а её возлюбленный всё чаще уезжал за границу. Он по несколько месяцев проводил в Лондоне, Берлине и особенно в Париже, что Лилю очень устраивало. Именно там жила любимая сестра Эльза, которая пристально следила за парижской жизнью поэта и докладывала Лиле о его любовных интригах. Рассказывая сестре о «романчиках», Эльза всегда добавляла: «Пустое, Лилечка, можно не волноваться». И та успокаивалась ненадолго и продолжала с упоением читать письма и телеграммы своего поклонника.