Ди Маджио всеми силами старался пресечь похождения подруги. Он отказался идти вместе с ней на премьеру фильма «Джентльмены предпочитают блондинок», увез ее на отдых немедленно после того, как была закончена работа над картиной «Река, откуда не возвращаются», а когда Монро получила возможность сниматься с известным обольстителем Фрэнком Синатрой, заявил решительный протест.
Мэрилин уступила и отказалась от съемок, за что студия ее немедленно наказала. В итоге актриса решила выйти замуж за Ди Маджио.
Бракосочетание состоялось 14 января 1953 года. В качестве свадебного подарка Монро преподнесла супругу фотографию, где она была изображена в голом виде, более откровенную, нежели все предыдущие.
Брачная ночь молодоженов прошла в мотеле «Клифтон» в Паза-Роблес. Там до сих пор находится табличка с надписью: «Здесь спали Джо и Мэрилин». Далее счастливые влюбленные отправились в горы в районе Палм-Спрингс, где жили в небольшом домике без телевизора. Целыми днями они лежали в постели или бродили по снегу босиком. Мэрилин в восторге заявляла: «Если бы наш брак ограничивался сексом, то он мог бы длиться вечно».
Едва молодожены вернулись в Калифорнию, как между ними начались скандалы. Ди Маджио терпеть не мог манеру своей жены вечно разгуливать раздетой. В знак протеста он подолгу смотрел телевизионные репортажи со спортивных арен и совсем не торопился в постель. Какое-то время Монро пыталась быть примерной женой: она готовила, стирала, убирала в доме, а Джо занимался недавно купленным рестораном и просил Мэрилин хоть раз появиться перед клиентами. Но та не желала играть роль приманки.
На съемках ленты «Семь дней лихорадки» Монро предложила всем актерам сниматься в голом виде и готова была сама подать пример, но съемочная группа оказалась не столь раскрепощенной.
Ди Маджио присутствовал на натурных съемках в Нью-Йорке, где стал свидетелем более чем откровенных сцен. Не выдержав, он отвернулся и зарыдал. Когда супруги вернулись в гостиничный номер, Мэрилин пришлось жестоко поплатиться за свою страсть сниматься обнаженной. Многие слышали ее страшные крики, а одна свидетельница позже рассказывала, что видела спину Мэрилин, которая представляла собой сплошной синяк. Монро подала на развод и сделала аборт. После развода бывшие супруги помирились, остались добрыми друзьями и впоследствии виделись довольно часто. По словам Мэрилин, она «никогда никого не любила больше его», но, поскольку Джо стал препятствием для ее карьеры, она решила, что будет лучше подать на развод.
Расставшись с Ди Маджио, Мэрилин начала гулять напропалую. Среди ее поклонников недолгое время числились Фрэнк Синатра, вскоре не выдержавший ее манеры выходить к гостям в голом виде, Артур Миллер и Марлон Брандо. Затем ей предложили роль в экранной версии пьесы Теренса Ратигана «Спящая принцесса» – «Принц и хористка», где ее партнером выступил знаменитый Лоуренс Оливье.
При первой встрече Оливье был настолько потрясен внешностью актрисы, что не смог понять ни слова из того, что она говорила. Лоуренс вспоминал: «Одно мне было ясно – я обречен на безумную любовь к Мэрилин. Она оказалась очаровательной, остроумной и была гораздо привлекательнее, чем любая другая женщина». Потом Оливье познакомился с этой неземной богиней поближе и уже начал задавать себе вопрос, не совершил ли он большой ошибки. Окончательно актер утвердился в таком мнении на одной из презентаций кинофильма, на которой появился вместе с очаровательной партнершей. Мэрилин облачилась в очередное сногсшибательное платье. Собравшиеся репортеры буквально ревели от восторга, поскольку актриса вновь оправдала их ожидания: вырез на платье был «величиной с Большой каньон». На этом, однако, дело не закончилось. Как часто бывало только с Монро, одна из бретелек на платье внезапно лопнула. Радости корреспондентов не было предела. Они так активно рванулись вперед и так бешено защелкали своими фотовспышками, что величайший трагик всех времен и народов едва не погиб под ногами обезумевших газетчиков. Думается, после этого он стал в несколько раз умнее.
В это же время Артур Миллер завершил наконец свой бракоразводный процесс и сделал Монро предложение. Он отправился с ней на Восточное побережье и официально представил родителям как свою невесту. Мэрилин чуть не плакала, говоря, что теперь у нее появятся мать и отец. Актриса публично заявила, что переходит в иудаизм, а пока, дабы быть для Миллера образцовой супругой, учится готовить борщ, шарики из мацы и рубленую печенку. 29 июня 1956 года этот брак был зарегистрирован по иудейскому обряду раввином Робертом Гольдбергом.
Миллер был старше Мэрилин ненамного, всего на 10 лет. Он пользовался славой самого популярного современного драматурга. Как и прочих своих любовников и мужей, Монро называла Артура «па», старалась быть примерной домохозяйкой и хорошей мачехой для его детей. Миллер в том же году издал сборник пьес с посвящением своей новой жене. Друзья семьи утверждали, что им никогда еще не приходилось видеть парочку, настолько потерявшую голову от любви.