A Norma Jeane Mortensonként születő Monroe sohasem tudta meg, hogy valójában ki volt az édesapja. Bár nevét anyja exférje után kapta, valószínűbb, hogy inkább annak egyik munkatársa, Charles Stanley Gifford lehetett a vér szerinti apa. A kislány kamaszkorában egyenesen azt terjesztette, hogy az apja valójában a színészóriás Clark Gable. Édesanyja már korán vallásos nevelőszülőkhöz adta a kis Norma Jeane-t, akit azonban ezt követően is látogatott, mivel az volt a terve, hogy a megfelelő mennyiségű pénz összegyűjtését követően visszaveszi a lányát, és saját házukban neveli tovább.

A gyártósorról a hírnév felé
Norma Jeane hétéves volt, amikor anyja úgy érezte, készen áll arra, hogy egyedül nevelje a lányát, ám néhány hónappal később ideg-összeroppanást kapott, és élete hátralévő részét ideggyógyintézetekben töltötte (feltehetően öröklött mentális betegségben szenvedett, mivel mindkét szülője hasonló problémákkal küzdött). Norma Jeane árvaházba került, majd 12 nevelőszülőpár is nevelte, ám nem mindenhol biztosították számára a boldog gyerekkorhoz szükséges feltételeket. Saját elmondása szerint ebben időszakban szexuális zaklatásnak is ki volt téve. A kislány gyermekkorában dadogással is küzdött. Bár a beszédhiba egy időre elmúlt, a gimnáziumi éveiben ismét megkeserítette a fiatal lány életét.

Mivel az a veszély fenyegette, hogy aktuális nevelőszülei költözése miatt (a törvények szerint Marilynt nem vihették volna magukkal) ismét árvaházba kerül, tizenhat évesen hozzáment egy gyári munkáshoz, James Doughertyhez. Miután férje a második világháború alatt a Csendes-óceánon teljesített szolgálatot, az anyósa szerzett neki munkát egy hadiüzemben. David Conover katonai fotós ekkor figyelt fel a gyártósor mellett dolgozó lányra.Norma Jeane hamarosan leszerződött a Blue Book Model Agencyvel, és nem sokkal férje visszatérése után (ekkorra már elköltözött) beadta a válókeresetet. Az ügynökség hosszas unszolására végül beadta a derekát: befestette szőkére a haját, egyre többször jelent meg a magazinok címlapján, és hamarosan a 20th Century Fox figyelmét is felkeltette.

1947-ben megkapta első rövid filmszerepét a Dangerous Years című filmben, 1950-ben pedig már hat produkcióban is feltűnt. 1949-ben elkészültek róla az első meztelen fotók, amelyek közül az egyiket négy évvel később, 1953 decemberében a Playboy első számában Hugh Hefner is felhasználta. A színésznő ekkorra már az USA első számú szexszimbóluma volt. A szépségipar moguljai pedig mindent megtettek azért, hogy egyik legfőbb bevételi forrásuk még hosszú ideig biztosítsa számukra a „magas életet”. Még arra is rávették, hogy az állán (és talán az orrán is) kisebb plasztikai műtétet hajtsanak végre.