Същата година, в която започва работа, Норма се среща с военния фотограф Дейвид Коновър, на когото е поставена задачата да снима работещи жени, изпълняващи поръчки за армията. Пред обектива му застава Джийн и така започва сътворяването на една легенда.

Въпреки че нито една от снимките на Коновър не е използвана, Норма напуска работа и започва да работи за него като модел. Само 6 месеца след като подписва договора си, тя се появява на корицата на 33 различни списания. Заплатата ѝ е 5 долара на час.

Големите филмови студиа я забелязват веднага и се свързват с нея, за да ѝ предложат работа като актриса. Не успява в „Paramount“, но пък „20th Century Fox“ веднага я приемат. През август 1946 година се появява и името Мерилин Монро. Първото име е на звездата на Бродуей Мерилин Милър, а фамилното идва от моминското име на майка ѝ.

Развежда се с Дохърти, тъй като той се противопоставя на кариерата ѝ и я кара да избере между славата и семейството. В първите месеци Монро не получава роли, но използва времето си за уроци по пеене, танци и актьорско майсторство.

Първата ѝ роля идва през 1947 година във филма „Опасни години“, но истинският ѝ пробив идва три години по-късно. Тогава тя играе в общо 6 филма – „Щастлива любов“, „Билет до Дивия запад“, „Огнена топка“, „Всичко за Ева“, „Дясно кроше“ и „Асфалтова джунгла“.

През 1951 година е водеща на наградите „Оскар“ и не след дълго се превръща в най-скъпо заплатената актриса. Печели си и прозвището „секссимвол на Холивуд“ и заедно с гримьора си утвърждават визията, с която се свързва името Мерилин Монро – тъмни извити вежди, бледа кожа, блестящи червени устни и бенка.

Освен с визията ѝ, светът свързва Мерилин Монро и с една иконична снимка, заснета по време на снимките на „Проклетите 7 години“. Тогава полата на актрисата се вдига, а тя се опитва да я свали. Именно в тази поза е направена и скулптурата ѝ в САЩ.

Снимката обаче докарва повече проблеми на Монро, отколкото позитиви. Тогавашният ѝ съпруг Джо Димаджио е бил бесен, тъй като не е искал съпругата му да бъде снимана в подобни пози. Историята разказва, че двамата са имали огромен скандал в хотела и само няколко месеца по-късно звездата подава документи за развод. Причината – психична жестокост.

На 19 май 1962 година тя пее „Честит рожден ден“ по случай рождения ден на президента Джон Ф. Кенеди. Привлича погледите с бежова, кожухална рокля, покрита с кристали, която я кара да изглежда гола. Роклята е толкова впита, че трябвало да бъде зашита по нея. Тя няма нито ципове, нито копчета. През 1999 година роклята се купува за 1 млн. евро, което я прави най-скъпата дреха за времето си.