Marilyns psykiater, dr. Marianne Kris, oppdager at hun snakker med seg selv og virker ustabil. Hun sørger derfor for at Marilyn blir tvangsinnlagt på psykiatrisk sykehus. Etter å ha kommet ut igjen bytter Marilyn psykiater, men fortsetter misbruket av piller og alkohol. Hun innleder et forhold til president John F. Kennedy, og tror feilaktig at det kan føre til ekteskap. Etterhvert som ryktene begynner å gå om de to, avslutter presidenten forholdet. Marilyn innleder da et forhold til hans bror, justisminister Robert Kennedy. Marilyns dårlige helse fører til at hun får sparken fra sin nyeste film. Hun krever at justisministeren skal gripe inn, slik at hun skal få jobben tilbake, men han ønsker ingen videre kontakt med henne. Marilyn blander en stor mengde piller oppi et glass champagne. Norma Jean trøster henne mens de begge mister bevisstheten. Marilyn dør i ambulansen på vei til sykehuset.