19 июня 1956 года состоялось бракосочетание Мэрилин Монро и Артура Миллера. Для Мэрилин этот брак стал третьим.
Семья Артура Миллера была богатой, но во время биржевого кризиса 1929 года они понесли большие финансовые убытки, и потеряли почти всё. События периода Великой депрессии сильно повлияли на Артура Миллера, он стал придерживаться левых убеждений.
В период отношений и брака с Мэрилин Монро творчество Артура Миллера подверглось жёсткой критике за серию неудачных пьес и за «посредственность» изданных произведений.
Вскоре после свадьбы молодожены переехали в великолепное поместье под названием Парксайд-Хаус в графстве Суррей, недалеко от Лондона.
В один из дней в Парксайд-Хаусе Мэрилин случайно наткнулась на личный дневник Артура Миллера, где он описывал как разочаровался в ней, что стесняется её перед своими друзьями, что Мэрилин напоминает ему ребенка, она не очень умна и женился на ней только потому, что пожалел. Дневник лежал в гостиной, и был открыт как раз на этих записях. Случайное открытие подорвало хрупкую уверенность Мэрилин в себе и лишило её доверия к мужу.
Мэрилин была в отчаянии. Один из самых больших её страхов ‒ разочаровать тех, кого она полюбила ‒ оправдался. Мэрилин расценила записи в дневнике как предательство. Как только Артур уезжал из дома, у Мэрилин начиналась истерика, она долго плакала и никак не могла остановиться. Это продолжалось несколько недель, пока не приехал её психотерапевт.
В это время Мэрилин снималась в фильме «Принц и танцовщица». Творческий дуэт Лоуренса Оливье и Мэрилин Монро не сложился.
Лоуренс был разочарован в партнерше, часто в гневе повышал на неё голос. Мэрилин отвечала тем, что приходила на съемочную площадку с большим опозданием, а иногда и вовсе не появлялась.
Опоздания были вызваны страхом перед агрессией окружающих и неуверенностью в себе. Страх играть перед Оливье и известными английскими актерами практически парализовал её. Это состояние она пыталась облегчить с помощью отпускаемых по рецепту препаратов.
Мэрилин впала в хроническую бессонницу. Ночные бдения рядом с женой стали обычным делом для Артура, который почти перестал работать над пьесами в течение четырех месяцев, пока шли съёмки фильма. Артур тоже не видел в жене серьёзную актрису. В конфликте жены с Лоуренсом Оливье он занял нейтральную позицию и пытался любыми способами облагоразумить Мэрилин, чем ещё больше её разочаровывал.
После того как фильм был снят, Мэрилин вернулась в США и стала регулярно посещать психотерапевта. Мать оставила Мэрилин в двухнедельном возрасте и с тех пор Мэрилин так и не нашла человека, которому была бы очень сильна нужна. Она приходила на прием к Марианне Крис и оплакивала свое детство, юность, неудачные браки. Вскоре Мэрилин перенесла выкидыш. Она безумно мечтала о дочери, но не получилось. И Мэрилин накрыла самая сильная в её жизни депрессия. Она чувствовала себя несостоявшейся как актриса, жена, мать; перестала следить за собой и набрала в весе.
В 1958 году снимали фильм «В джазе только девушки». Отношения режиссера Билли Уайлдера с Мэрилин сильно испортились во время постановки второго совместного фильма. После завершения съемок Билли Уайлдер отпустил в прессе несколько пренебрежительных замечаний в ее адрес.
Именитый режиссер во время съемок страдал от мышечных спазмов в спине, и в одном из интервью сообщил, что с тех пор, как фильм был закончен, "я могу снова смотреть на жену, не желая при этом ударить её, только потому, что она женщина».
Это замечание показалось Мэрилин и Артуру особенно жестоким, потому что у Мэрилин как раз в это время произошел выкидыш и она плохо себя чувствовала.
Две неудачные беременности, растущая зависимость от запрещённых препаратов и алкоголя изматывали Мэрилин, заставляя страдать в одиночестве и еще сильнее робеть перед незнакомыми людьми.
Осенью 1959 года Мэрилин начала сниматься в фильме «Займёмся любовью». Партнером по фильму стал Ив Монтан. Ив и его жена, актриса Симона Синьоре, восхищались Артуром Миллером и разделяли его политические убеждения. Мэрилин уже видела Ива Монтана в шоу на Бродвее и была очарована галльским обаянием. Их, четверых, часто можно было увидеть вместе: в ресторанах, театре.
Мэрилин была разочарована в браке, союз с Артуром Миллером не оправдал её надежд на счастье. Разочарование в муже, его высокомерие, снисходительное отношение к ней − Мэрилин уже не скрывала явное неуважение к Артуру, она эмоционально устала от брака.
Ив Монтан на съемках фильма увлёкся Мэрилин, и вскоре у них завязался бурный роман.
После того как съёмки были окончены, Ив расстался с Мэрилин и вернулся к Симоне Синьоре.
20 января 1961 года Мэрилин Монро отправилась в Хуарес, Мексика, и подала прошение о разводе с Артуром Миллером, в котором указала причину развода − «несовместимость характеров».