她仍维持了与迪马乔的关系，但同时也与演员马龙·白兰度和剧作家亚瑟·米勒交往。50年代初她经由卡赞的介绍认识了米勒。1955年10月，梦露与迪马乔正式离婚，米勒也与其妻子分居，之后两人的感情迅速升温。时值米勒因共产主义指控而受到FBI的调查，并被众议院非美活动调查委员会传唤，工作室担心梦露会被列入黑名单，催促她结束这段恋情。FBI也为她建立了档案。梦露不顾此事为其事业带来的风险，拒绝结束两人的关系，并在随后打给工作室负责人的电话中称其为“天生的懦夫”。截止当年年底，梦露与福斯达成了一个为期七年的新合约协议