Норма родилась 1 июня 1926 года в Лос-Анджелесе и была третьим ребёнком киномонтажницы Глэдис Пёрл Бейкер. Биологический отец девочки неизвестен, в свидетельстве о рождении указан Мартин Эдвард Мортенсон, и сама девочка тоже была записана, как Норма Джин Мортенсон, но позже, когда девочку крестили, мать поменяла фамилию дочери на Бейкер, которая была фамилией её первого мужа

Глэдис имела психические и финансовые проблемы, из-за чего большое количество времени в детстве Нормы прошло в приёмных семьях и приютах. 13 сентября 1935 года Норма Джин оказалась в приюте. Во время учёбы в «Van Nuys High School» 19 июня 1942 года Норма вышла замуж за Джима Догерти, после чего бросила школу и поселилась у него.

Через год после свадьбы Норма пошла работать на авиационный завод. В июне 1945 года там появился армейский фотограф, по указанию своего начальника делавший пропагандистские снимки женщин на военных заводах. После этой съёмки фотограф предложил Норме Джин позировать за 5 долларов в час, и она согласилась.

«Голливуд это место, где тебе платят тысячу долларов за поцелуй и пятьдесят центов за твою душу.» В августе 1946 года она получила предложение заключить контракт на киностудии 20 век Фокс, куда её брали статисткой. На студии ей предлагали различные псевдонимы, но в итоге остановились на имени, под которым она впоследствии и стала знаменитой, Мэрилин Монро. Фамилия Монро фамилия её бабушки.

Вскоре после свадьбы с первым мужем Джимом Доггерти Мэрилин начала задумываться о карьере актрисы, которая впоследствии и разрушила этот брак. Пара развелась в сентябре 1946 года. В октябре 1948 года вышел в прокат фильм «Хористки», созданный на киностудии Columbia Pictures. Это был первый фильм, в котором Мэрилин говорила и пела. Мэрилин Монро получает семилетний контракт со студией 20th Century Fox и роль в фильме «Асфальтовые джунгли».

В январе 1954 года она вышла замуж за бейсболиста Джо Ди Маджо.

После свадьбы с Ди Маджо киностудия 20th Century Fox пригласила её сняться в мюзикле «Нет лучше бизнеса, чем шоу-бизнес».

Как впоследствии оказалось, Ди Маджо безумно ревновал Мэрилин ко всем мужчинам на свете и частенько поднимал на неё руку. На почве ревности они и развелись в октябре 1954 года.

В марте 1954 года Мэрилин получила награду «Самая популярная актриса».

8 февраля 1960 года Мэрилин Монро была удостоена звезды на голливудской «Аллее славы»

Ещё в 1950 году Мэрилин познакомилась с драматургом Артуром Миллером К тому времени он был разведён, и от прежнего брака у него было двое детей. Официально они поженились 29 июня 1956 года. Этот брак оказался самым длительным из всех.

20 января 1961 года Мэрилин развелась с Артуром Миллером. Согласно фактам, «она осталась дома в своей затемнённой спальне, существуя на снотворных пилюлях и быстро снижая вес». Тогда же в феврале её поместили в психиатрическую клинику в Нью- Йорке, откуда она вышла 5 марта 1961 года.

В 1961 году Мэрилин познакомилась с Президентом США Джоном Кеннеди, у которого на Дне Рождении исполнила песню «Happy». Ходили слухи об их романе.

Мэрилин Монро была найдена мёртвой, с телефонной трубкой в руке, в ночь с 4 на 5 августа 1962 года, в собственном доме в Лос-Анджелесе. Около кровати была пустая упаковка от снотворных пилюль. Четырнадцать других пузырьков от лекарств и таблеток были на ночном столике. Монро не оставила никаких предсмертных записок. Тело было принято в морге для вскрытия после чего было объявлено, что Мэрилин Монро умерла от передозировки снотворного.

Её похоронили в стенном склепе 8 августа 1962 года на Вествудском кладбище.