Monro je rođena u sirotištu okružne bolnice u Los Anđelesu 1. juna 1926. godine. Prema pisanju njenog biografa Freda Lorensa Gilisa, njena baka, Dela Monro Greindžer, krstila ju je pod imenom Norma Džin Bejker, a godine 1956. promijenila je ime u Merilin Monro.
Kada joj je majka doživjela slom živaca Norma Džin je proglašena državnom štićenicom a prijateljica njene majke, Grejs Maki (kasnije Godard) postala je njen staratelj. Kad se Maki udala 1935 godine, Norma Džin je poslata u sirotište u Los Anđelesu, a zatim se selila po domovima za nezbrinute.
Godardovi su se selili na istočnu obalu te je nisu mogli povesti sa sobom. Grejs je upitala majku Džejmsa Dafertija da li bi njen sin oženio Normu Džin. Vjenčali su se dvije nedjelje nakon što je ona navršila 16 godina, pa nije morala da se vrati u sirotište ili starateljima.
Dok joj je muž služio u transportnoj mornarici tokom Drugog svjetskog rata Norma Džin Daferti se preselila sa svekrvom i počela da radi u fabrici "Radioplane Company“ (čiji je vlasnik bio holivudski glumac Redžinald Deni) gdje su se farbali djelovi aviona i pregledali padobrani.

U svojoj knjizi "Potraga za Merilin", Konover je tvrdio da je bio u vezi sa Merilin godinama. Ubrzo nakon potpisivanja za agenciju, Monro je skratila kosu, izravnala je i ofarbala u zlatno plavu.
Postala je jedna od najuspješnijih modela agencije, pojavljujući se na desetinama naslovnih strana raznih časopisa.
Godine 1946. ju je primijetio lovac na talente Ben Luon. Dogovorio joj je audiciju u filmskoj kući "20th Century Fox". Ponuđen joj je standardni šestomjesečni ugovor uz početnu platu od 125 dolara nedjeljno.
Luon joj je predložio da uzme umjetničko ime Merilin (po Merilin Miler), budući da Norma Džin nije zvučalo komercijalno. Za prezime je uzela majčino djevojačko prezime i tako je 21-godišnja Norma Džin Bejker postala Merilin Monro.
Tokom svojih prvih šest mjeseci u "Foksu" nije dobijala angažman, ali joj je taj studio produžio ugovor, a nastupila je u manjim ulogama u filmovima "Skuda hu, skuda hej!" i "Opasne godine“, oba iz 1947. godine.
Godine 1950. godine privukla je pažnju publike i kritičara sporednom ulogom u kultnom filmu "Sve o Evi" sa Beti Dejvis u glavnoj ulozi. Tri godine kasnije igrala je glavnu ulogu u ljubavnoj drami"Nijagara".
Premda su njeni filmovi najčešće bili komercijalni, ali ne i kritički hitovi, Monro je bila jedna od najvećih filmskih zvijezda 50-tih godina 20. vijeka. Najpoznatija je po ulogama u komedijama "Muškarci više vole plavuše", "Kako se udati za milionera", "Princ i igračica" i "Majmunska posla".

Njena smrt bila je predmet raznih spekulacija i teorija zavjere, postoje indicije da je ubijena zbog ljubavne afere sa američkim predsjednikom Džonom Kenedijem, da se iz nehata otrovala prekomjernim uzimanjem ljekova ili da je sebi smišljeno oduzela život, riješivši da okonča sa neprestanim razočaranjima u karijeri i ljubavnom životu.
Njoj je vrlo teško padalo što su joj cijelog života dodjeljivane uloge naivnih i praznoglavih plavuša i djevojaka željnih novca, zbog čega, kako je mislila, nije mogla da pokaže svoje glumačke vrijednosti.
Ipak, Američki filmski institut je njen potencijal prepoznao smjestivši je na šesto mjesto na listi 10 najvećih glumica svih vremena.
Merilin Monro je bila kulturna, modna i gej ikona i jedan od najvećih seks simbola 20. vijeka. Predmeti koji su pripadali Merlin Monro, od njenih haljina do foto aparata koji je koristila kao dijete, grabe se više nego ikada među bogatim kolekcionarima iako je prošlo pet decenija od smrti platinaste lepotice.
Svi ti "suveniri" dostižu danas tako astronomske cijene da muzeji nemaju gotovo nikakve šanse da ih kupe. Nacionalni muzej američke istorije Smitsonijan u Vašingtonu posjeduje svega jedan par rukavica Merilin Monro, dar jednog privatnog kolekcionara.
"To su bijele kožne rukavice. Svjedoče o modi 50-ih godina. Na lijevoj je mrlja od mastila, koja je možda nastala kada je glumica nekome davala svoj autogram", objašnjava konzervator Dvajt Bouvers.

Kao i mnoge druge zvijezde svog doba, i Merilin je bila praćena od strane američke federalne policije (FBI) koja je pomno pratila glumičino kretanje i bilježila njene izjave. Do tih dosijea bezuspješno su pokušali da dođu mnogi koji su željeli da saznaju više o životu filmske zvijezde, uključujući one koji su istraživali njenu smrt.