O filme começa com Marilyn (então Norma Jean) quando criança, uma vez órfã em Hollywood, Califórnia. O filme avança com a jovem crescendo com sonhos de superstar dentro de sua cabeça, e ela finalmente se casa, começa a modelar, se divorcia, assina um contrato com a 20th Century Fox e muda seu apelido para Marilyn Monroe. O filme também mostra sua vida pessoal; com seus maridos, o jogador de beisebol Joe DiMaggio, e com o dramaturgo Arthur Miller. Tal como acontece com sua vida pessoal, o filme mostra grande parte da vida de Monroe aos olhos do público, mostrando sua ascensão ao estrelato, seu pico de carreira e seus trágicos anos finais. O filme termina com a morte da lendária estrela de cinema em circunstâncias misteriosas.
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