Головну роль у фільми виконала Мішель Вільямс. Зняв стрічку Саймон Кертіс. У ній розповідається про той період у життя легендарної білявки, коли вона брала участь у зйомках фільму Лоуренса Олів'є "Принц і танцівниця". Тоді режисер приставив до кіно-діви людину, яка постійно за нею наглядала. Потім "наглядач" Колін Кларк написав книгу про Монро, і вона лягла в основу стрічки.
Мішель боялися ролі, адже вона зовсім не схожа на Монро ані зовнішністю, ані голосом. Їй довелося грати Мерилін відразу в трьох її іпостасях. "У трьох, а то і в чотирьох. Була публічна Мерилін - та, про яку Норма Джин відгукнулася б як про "неї", чуттєвої і хтивої. Була сама Норма Джин, а також Елзі Марина, роль якої вона виконувала у "Принца і танцівниці" - поділилася враження від зйомок Мішель.
У фільмі також знялися Домінік Купер, Емма Уотсон, Джулія Ормонд, Джуді Денч і Кеннет Брана.