Marilyn ønsker å bli tatt mer seriøst som skuespillerinne og flytter til New York for å studere ved Actors Studio. På en fest møter hun dramatikeren Arthur Miller, som hun har vært betatt av siden de møttes noen år tidligere. Følelsen er gjensidig, og Arthur skiller seg fra sin kone for å gifte seg med Marilyn i stedet. Selv om forholdet deres starter lykkelig, blir Arthur frustrert over Marilyns personlige problemer og hennes misbruk av piller og alkohol.