Marilyn mala tri veľké manželstvá. Prvým bol James Dougherty. Druhým legendárny baseballista Joe DiMaggio, ktorý ju miloval až do konca života. Ich vzťah však nevydržal tlak slávy a neustálej pozornosti médií. Tretím manželom bol dramatik Arthur Miller. Spočiatku išlo o spojenie intelektu a hviezdy Hollywoodu, no aj tento vzťah sa rozpadol. Monroe opakovane túžila po rodine a deťoch, no viaceré tehotenstvá sa skončili tragicky.
Za leskom Hollywoodu sa skrývala žena zápasiaca s úzkosťami, nespavosťou a depresiami. Roky užívala sedatíva a lieky na spanie. Štúdiá ju považovali za problémovú, pretože často meškala na natáčanie alebo sa nedostavila vôbec. Dnes by mnohí odborníci povedali, že išlo o dôsledok neliečených psychických problémov a závislosti od liekov. Napriek tomu vytvorila niekoľko nesmrteľných filmov vrátane Slamený vdovec, Zastávka v Kansase a predovšetkým Niekto to rád horúce, ktorý je dodnes považovaný za jednu z najlepších komédií všetkých čias.
Len niekoľko týždňov pred smrťou poskytla Marilyn rozsiahly rozhovor pre časopis Life. Hovorila otvorene o svojom detstve, osamelosti aj o tom, ako ju verejnosť vníma. Jedna z jej najsilnejších viet znela: „Väčšina ľudí ma vôbec nepozná.“ Napriek osobným problémom v rozhovore nepôsobila ako človek, ktorý sa vzdal života. Hovorila o budúcnosti, práci a nových plánoch. Práve preto jej smrť šokovala celý svet.
Podľa viacerých svedectiev telefonovala v posledných hodinách svojmu priateľovi Petrovi Lawfordovi. Jemu mala povedať: „Rozlúč sa s Pat, rozlúč sa s Jackom a rozlúč sa aj sám so sebou, pretože si dobrý človek.“ Práve tieto slová sa stali jednou z najcitovanejších spomienok na jej posledné hodiny. Marilyn Monroe zomrela v noci zo 4. na 5. augusta 1962 vo veku iba 36 rokov. Oficiálne vyšetrovanie dospelo k záveru, že príčinou smrti bola akútna otrava barbiturátmi a prípad bol označený ako „pravdepodobná samovražda“.
