Il film inizia con Marilyn (allora Norma Jean) da bambina, una volta orfana a Hollywood, in California. Il film prosegue con la giovane ragazza che cresce con sogni da superstar nella sua testa, e alla fine si sposa, inizia a fare la modella, divorzia, firma un contratto con la 20th Century Fox e cambia il suo soprannome in Marilyn Monroe. Il film vede anche la sua vita personale; con i suoi mariti, il giocatore di baseball Joe DiMaggio e con il drammaturgo Arthur Miller. Come per la sua vita personale, il film mostra gran parte della vita di Monroe agli occhi del pubblico, mostrando la sua ascesa alla celebrità, il suo picco di carriera ei suoi tragici anni finali. Il film si conclude con la morte della leggendaria star del cinema in circostanze misteriose.