Με το όνομα Jean Norman, βρισκόταν συχνά στα εξώφυλλα ανδρικών περιοδικών, αφού είχε αλλάξει λίγο την εμφάνισή της για να ταιριάζει με τα πρότυπα της εποχής. Ωστόσο, η στιγμή που άλλαξε η ζωή της ήταν όταν ο ιδιοκτήτης του πρακτορείου της την έβαλε σε ένα πρακτορείο ηθοποιών, όπου κατάφερε να κλείσει το πρώτο της συμβόλαιο με την 20th Century Fox Pictures.
Το όνομά της έγινε Marilyn Monroe (γιατί έμοιαζε με τη σταρ του Broadway, Marilyn Miller ενώ το Monroe ήταν το πατρικό όνομα της μητέρας της), η μύτη της μίκρυνε μέσω πλαστικής και η γυμναστική μπήκε στη ζωή της. Μέχρι το 1952, η Monroe είχε καταφέρει να γίνει το απόλυτο sex symbol, αναλαμβάνοντας διάσημους ρόλους στον κινηματογράφο και απασχολώντας τα Μέσα με την προσωπική ζωή της.
Τον επόμενο χρόνο η μεταμόρφωση είχε ολοκληρωθεί για τα καλά, με τη Monroe να έχει γίνει αυτό που γνωρίζουμε μέχρι σήμερα. Ξανθά φουσκωτά μαλλιά, κόκκινα χείλη, λεπτά φρύδια και εφαρμοστά φορέματα. Παρόλα αυτά, από νωρίς της είχε αποδοθεί ο τίτλος της δύσκολης ηθοποιού, η οποία δεν μπορούσε να επιβληθεί στον εαυτό της και συχνά αργούσε ή ξεχνούσε. Το 1954 η Fox της πρότεινε ακόμα μία τανία pin-up την οποία η ίδια αρνήθηκε, με αποτέλεσμα να βγει σε διαθεσιμότητα. Τότε ήταν που παντρεύτηκε τον Joe DiMaggio, ένας γάμος που κράτησε μόνο 9 μήνες.
Και μπορεί να είχε όλη την επιτυχία του κόσμου, τα δημοσιεύματα έκαναν λόγο για την κακή υγεία της και τα ψυχολογικά προβλήματα που αντιμετώπιζε. Η ίδια είχε βιώσει μία σειρά από αποτυχημένες εγκυμοσύνες, ενώ δεν μπορούσε να παραμείνει ψύχραιμη κατά τη διάρκεια των γυρισμάτων. Η χρονιά του 1962 ήταν μία από τις δυσκολότερες για τη σταρ, αφού μπαινόβγαινε στα νοσοκομεία εξαιτίας της κακής υγείας της και του διαζυγίου με τον τρίτο σύζυγό της, Arthur Miller.
Τον Ιούνιο του ίδιου χρόνου, η Monroe απολύθηκε οριστικά από τη Fox, με την εταιρεία να αναφέρει πως η ηθοποιός ήταν απόλυτα ψυχικά διαταραγμένη, ενώ δύο μήνες αργότερα βρέθηκε νεκρή στο σπίτι της, με την ιατροδικαστική γνωμάτευση να εξηγεί πως ήταν πιθανή αυτοκτονία εξαιτίας της υπερβολικής δόσης βαρβιτουρικών.