玛丽莲·梦露的第二任丈夫是美国的垒球王迪马吉奥，那时他在美国的名气远比玛丽莲·梦露大。当玛丽莲·梦露和迪马吉奥第一次见面的时候，两人一见钟情，在见面的第一个晚上，迪马吉奥便向梦露求婚。那时梦露正投身于电影事业，对婚姻还不感兴趣。于是迪马吉奥对玛丽莲·梦露穷追不舍，每天送她玫瑰花，给她打电话。
迪马吉奥是个地道的意大利人，他厌恶好莱坞那种虚假炫耀的作风，一心想带着玛丽莲·梦露远离好莱坞这灯红酒绿之地。在“明星爱明星”的神话里，玛丽莲·梦露终于同意迪马吉奥的求婚，“王子”和“公主”走上了幸福的红地毯。1954年1月，玛丽莲·梦露同迪马吉奥在洛杉矶结为夫妻。
婚后他们到日本的东京度蜜月，而她和迪马吉奥的迥异性格，使得他们在蜜月期间感情便产生裂痕。最根本的分歧在于玛丽莲·梦露深爱着自己的演艺事业，热衷于参加各种社交活动。而迪马吉奥是一个传统观念十分强烈的意大利丈夫，他一心希望玛丽莲·梦露平静地和他生活在一起。
玛丽莲·梦露到纽约去拍《七年之痒》的外景。她站在地铁火车站上面的隔栏旁，地下喷出来的热气让白裙肆意招展，而她则在欲遮还休中尽显风流。许多玛丽莲·梦露的崇拜者蜂拥而至，玛丽莲·梦露得意万分。可是在观众中有一个对此很反感的男人——迪马吉奥。他不宣而至，从西海岸飞到纽约，本是要给玛丽莲·梦露一个惊喜的，没想到却看到让他无法忍受的一幕。
当天晚上，玛丽莲·梦露和迪马吉奥在房间里大打出手，婚姻破裂。两人开始陷入冷战，此时，玛丽莲·梦露已经下定决心和迪马吉奥离婚了。这段维持了九个月的婚姻让玛丽莲·梦露跌到崩溃的边缘，让她本来就不平衡的感情发生了强烈的震动。
迪马吉奥希望她能离开好莱坞，而玛丽莲·梦露不能放弃明星生活，这是他们分手的真正原因。迪马吉奥真心爱着玛丽莲·梦露，即使两人已经离婚，当他得知玛丽莲·梦露做了一个小小的妇科手术时，他立刻抵达洛杉矶，照顾身体不适的梦露。玛丽莲·梦露第三次婚姻失败的时候，精神崩溃，甚至被关进精神病院。绝望之中，她向迪马吉奥求救。他丝毫没有犹豫，赶到玛丽莲·梦露身边，把她解救出来。在经历了与肯尼迪兄弟的感情纠葛、与电影公司矛盾重重深感痛苦的时候，迪马吉奥又一次来到玛丽莲·梦露的身边，要带她远离痛苦的深渊。梦露动心了，她和迪马吉奥悄悄地约定：将在1962年8月8日复婚。命运弄人，迪马吉奥却在这天主持了她的葬礼。
《七年之痒》成为1955年美国最卖座的影片之一，玛丽莲·梦露也成为全美最受瞩目的明星。可在人们的印象中，她是一个靠躺下来成功的金发女郎。为了证明自己并不是仅仅靠性感的身材成为明星的，玛丽莲·梦露宣布脱离福克斯电影公司，自己成立一个电影公司。她说：“我对我以往拍过的影片并不欣赏，我对扮演性感角色已经厌倦了，我要扩展我的演技范围。”
