Η Μέριλιν μεγάλωσε χωρίς να γνωρίζει ποιος ήταν πραγματικά ο πατέρας της, καθώς η μητέρα της, Γκλάντις, άλλαζε συνεχώς ερωτικούς συντρόφους. Ήταν εξαιρετικά ελκυστική γυναίκα και εργαζόταν ως μοντέρ στα RKO Studios. Λόγω σοβαρών ψυχολογικών προβλημάτων, έχασε τη δουλειά της και πέρασε σχεδόν όλη τη ζωή της μπαινοβγαίνοντας σε διάφορα ιδρύματα. Έτσι, σε ηλικία 9 ετών, η Νόρμα (Μέριλιν) μπήκε σε ορφανοτροφείο και δύο χρόνια αργότερα δόθηκε για υιοθεσία.
Το 1942, στα 16 της, παντρεύτηκε τον 21χρονο τεχνίτη αεροσκαφών Τζέιμς Ντόχερτι. Ο γάμος τους, όμως, κράτησε μόνο πέντε χρόνια, καθώς χώρισαν το 1946. Στο μεταξύ, η Μέριλιν είχε ήδη αρχίσει να εργάζεται ως μοντέλο επίδειξης μαγιό και είχε βάψει τα μαλλιά της ξανθά. Μέσω των φωτογραφήσεων προσέλκυσε πολλά βλέμματα, μεταξύ αυτών και του προέδρου της κινηματογραφικής εταιρίας RKO Pictures, που της πρότεινε να κάνει ένα δοκιμαστικό. Ο ατζέντης της, όμως, τη συμβούλεψε να προτιμήσει μία μεγαλύτερη εταιρία, όπως η 20th Century-Fox.
Το πρώτο συμβόλαιο που υπέγραψε της απέφερε 125 δολάρια την εβδομάδα, ποσό στο οποίο προστέθηκαν άλλα 25 δολάρια, όταν ανανέωσε τη συμφωνία, έξι μήνες αργότερα. Έκανε το ντεμπούτο της στη μεγάλη οθόνη το 1947, με ένα μικρό ρόλο στην ταινία «The Shocking Miss Pilgrim». Ακολούθησε το 1948 το «Scudda Hoo! Scudda Hay!», όπου εμφανίστηκε σε δύο ή τρεις μικρές σκηνές, οι οποίες περικόπηκαν στο μοντάζ. Την ίδια χρονιά τής δόθηκε ένας καλύτερος ρόλος στο φιλμ «Dangerous Years». Ωστόσο, η Fox αρνήθηκε να της ανανεώσει το συμβόλαιο κι έτσι η Μέριλιν επέστρεψε στο μόντελινγκ, ξεκινώντας παράλληλα μαθήματα υποκριτικής.
Λίγους μήνες αργότερα, η Columbia Pictures την επέλεξε για το ρόλο της Peggy Martin στο «Ladies of the Chorus» (1948), όπου ερμήνευσε δύο τραγούδια. Αν και οι κριτικές ήταν αρκετά καλές για την ερμηνεία της, η ταινία δεν τα πήγε εξίσου καλά και η Columbia την απέρριψε. Έτσι, επέστρεψε και πάλι στο μόντελινγκ.
Το 1949 εμφανίστηκε στην ταινία «Love Happy» των «Ενωμένων Καλλιτεχνών», ενώ την ίδια χρόνια πόζαρε γυμνή για ένα ημερολόγιο διασημοτήτων. Η φωτογράφηση που έκανε το 1953 για το περιοδικό Playboy ήταν αυτή που έδωσε ώθηση στην καριέρα της.
Την επόμενη χρονιά συμμετείχε σε τέσσερις ταινίες, αποσπώντας εξαιρετικές κριτικές για τις «The Asphalt Jungle» της MGM και «All About Eve» της Fox. Αν και οι ρόλοι της ήταν αρκετά μικροί, η εκκεντρική αλλά σέξι εμφάνισή της αποτυπώθηκε στη μνήμη των σινεφίλ.
Το 1951 η Μέριλιν πήρε έναν αρκετά μεγάλο ρόλο στην ταινία «Love Nest» (Ερωτική Φωλιά), μέσω της οποίας ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή με το ευρύ κοινό. Το εκρηκτικό ταμπεραμέντο της, σε συνδυασμό με την αίσθηση παιδική αθωότητα που απέπνεε, ενθουσίασε τους θεατές. Το 1952 εμφανίστηκε στο «Don't Bother to Knock», όπου υποδύθηκε μία διανοητικά ανισόρροπη μπεϊμπισίτερ. Οι κριτικοί δεν ασχολήθηκαν ιδιαίτερα με την ερμηνεία της στην ταινία αυτή. Έκανε, όμως, ιδιαίτερη εντύπωση η εμφάνισή της την ίδια χρονιά στο «Monkey Business» ως πλατινέ ξανθιά, μια εικόνα που αποτέλεσε το «σήμα - καταταθέν» της.
Το 1953 έπαιξε στο «Gentlemen Prefer Blondes», ξετρελαίνοντας τον ανδρικό πληθυσμό. Ανάμεσά τους και ο αστέρας του μπέιζμπολ Τζο ΝτιΜάτζιο, με τον οποίο παντρεύτηκε στις 14 Ιανουαρίου του 1954. Την ίδια χρονιά πρωταγωνίστησε στο «There's No Business Like Show Business» και ακολούθησε το «The Seven Year Itch» (Επτά Χρόνια Φαγούρα), μία ταινία που ανέδειξε το ταλέντο της στην κωμωδία και περιείχε μία από τις πιο χαρακτηριστικές σκηνές στην ιστορία του κινηματογράφου: τη Μέριλιν Μονρόε να στέκεται πάνω σε μία σχάρα, με τον αέρα να ανασηκώνει το λευκό φόρεμά της.
Έπειτα από εννέα μήνες έγγαμου βίου, τον Οκτώβριο του 1954 η Μέριλιν ανακοίνωσε το διαζύγιό της με τον ΝτιΜάτζιο. Την επόμενη χρονιά η Fox διέκοψε τη συνεργασία μαζί της, εξαιτίας της αντιεπαγγελματικής συμπεριφοράς της. Αργούσε μονίμως στα γυρίσματα ή δεν εμφανιζόταν καθόλου, επικαλούμενη πραγματικές ή φανταστικές ασθένειες, και ήταν απρόθυμη να συνεργαστεί με τους παραγωγούς, τους σκηνοθέτες και τους συναδέλφους της ηθοποιούς.
Με τη συμμετοχή της το 1956 στην ταινία «Bus Stop» (Στάση Λεωφορείου) η Μέριλιν απέδειξε ότι μπορούσε να ανταποκριθεί εξίσου καλά και στις απαιτήσεις ενός δραματικού ρόλου. Την ίδια χρονιά παντρεύτηκε τον θεατρικό συγγραφέα Άρθουρ Μίλερ, ένας γάμος που κράτησε τέσσερα χρόνια. Το 1957 ταξίδεψε στη Μ. Βρετανία για τα γυρίσματα τις ταινίας «The Prince and the Showgirl» (Ο Πρίγκιπας και η Χορεύτρια), που αποτέλεσε μεγάλη εισπρακτική επιτυχία, αν και οι κριτικές δεν ήταν και τόσο καλές.
Έπειτα από ένα χρόνο απουσίας, η Μέριλιν Μονρόε επέστρεψε στη μεγάλη οθόνη του 1959 με την απολαυστική κωμωδία «Some Like It Hot» (Μερικοί το προτιμούν καυτό), με τον Τόνι Κέρτις και τον Τζακ Λέμον. Ακολούθησαν το 1960 η ταινία του Τζορτζ Κιούκορ «Let's Make Love» (Έλα ν' αγαπηθούμε) με τους Τόνι Ράνταλ και Ιβ Μοντάν και το 1961 το «The Misfits» (Οι Αταίριαστοι), το τελευταίο φιλμ τόσο για τη Μέριλιν Μονρόε όσο και για τον συμπρωταγωνιστή της Κλαρκ Γκέιμπλ, που πέθανε λίγους μήνες αργότερα από καρδιακή προσβολή.
Το 1962 η Fox την επέλεξε για τον πρωταγωνιστικό ρόλο στο «Something's Got to Give». Λόγω της συνεχιζόμενης ασυνέπειάς της, όμως, η εταιρία αποφάσισε να διακόψει τη συνεργασία μαζί της και να μην της δώσει άλλη ευκαιρία. Η καριέρα της κατέρρεε και η Μέριλιν απομονώθηκε στο σπίτι της στο Λος Άντζελες. Στις 5 Αυγούστου του 1962 η οικονόμος της τη βρήκε να κείτεται γυμνή στο κρεβάτι της με ένα άδειο μπουκάλι από υπνωτικά χάπια «Nembutal» στο πλευρό της. Ήταν μόλις 36 ετών…
Ο τοπικός ιατροδικαστής, που κλήθηκε για να γνωματεύσει επί των συνθηκών του θανάτου της, απεφάνθη ότι επρόκειτο πιθανότατα για αυτοκτονία. Ο φημολογούμενος ερωτικός δεσμός της, όμως, με τον Τζον Κένεντι και οι αντιδράσεις από το περιβάλλον του αμερικανού προέδρου κάνουν πολλούς, ακόμα και σήμερα, να πιστεύουν ότι ο φάκελος «Μέριλιν» δεν έπρεπε να κλείσει με την ένδειξη «αυτοκτονία». Κάποιοι είπαν ότι η Μονρόε δεν είχε καμία πρόθεση να αυτοκτονήσει, αλλά πήρε κατά λάθος μια υπερβολική δόση υπνωτικών. Ακόμα περισσότεροι υποστήριξαν ότι ένα τρίτο πρόσωπο της χορήγησε τη μοιραία δόση. Η αλήθεια δεν μαθεύτηκε ποτέ...
