L'année 1962
En janvier, elle acquiert une demeure à Brentwood dans les environs de Los Angeles. Elle effectue des allers-retours entre son médecin Greenson et DiMaggio, et fait un coma après l'absorbtion de barbituriques alors qu'un nouveau film se met en place. En mai 1962 ont lieu les premières prises de Something's Got to Give, perturbées par les arrêts maladie successifs de Marilyn. Pour ce film, elle reçoit 100 000 US$, alors qu'il semble que le réalisateur George Cukor et l'acteur Dean Martin toucheront chacun 300 000 US$. La presse étrangère lui décerne le prix de la plus grande vedette de l'écran à Los Angeles quelques semaines auparavant. Marilyn quitte une nouvelle fois le tournage, malgré l'interdiction des studios, pour assister à l'anniversaire de John F. Kennedy à New York au cours duquel elle interprète le célèbre Happy Birthday, Mister Président.
Jacqueline Kennedy s'oppose à sa venue à la fête privée de son mari. Le 1er juin, jour de son 36e anniversaire, elle est de retour sur le plateau où une fête est organisée en fin de journée en son honneur : ce sera sa dernière apparition professionnelle. Le 7, la Fox la renvoie. Des négociations sont immédiatement engagées : le 20, la Fox annonce la reprise du tournage sous peu. Marilyn, dans le cadre d'une campagne de relations publiques pour restaurer son image auprès du grand public, participe à des séances photos avec plusieurs photographes de premier plan et des interviews avec de grands magazines. DiMaggio et elle évoquent un remariage et une date est même arrêtée : le 8 août 1962. D'autres projets de films sont discutés comme I Love Louisa et The Jean Harlow Story. La dernière semaine de sa vie est riche en ordonnances pour des somnifères, prescrites par au moins deux médecins.
Le vendredi 3 août est consacré à de nombreux appels téléphoniques professionnels et privés, et des rencontres avec son psychiatre et avec son amie Pat Newcomb. Le samedi est identique : appels téléphoniques, travail dans le jardin avec le docteur Greenson et balade sur la plage avec l'acteur Peter Lawford, beau-frère des Kennedy. Certains témoignages la décrivent sous l'influence de tranquillisants. À 19h45, elle a encore une conversation téléphonique avec Lawford, où elle semble déprimée et confuse. Il rappelle un peu plus tard mais la ligne est en dérangement. Il passe plusieurs appels à des proches pour la joindre tout de même. Finalement jointe, Eunice Murray, la gouvernante engagée à la demande du docteur Greenson, indique que tout va bien : il est alors 20h30. L'écrivain Donald Spoto, auteur d'une biographie de l'actrice, pense qu'à ce moment Marilyn est déjà morte ou en train de mourir de surdosage.
C'est à partir de cet instant que les versions diffèrent : qui est venu ? Quand ? Pourquoi ? Qui a averti ? Et, surtout, à quel moment Marilyn est-elle morte exactement ? Lorsque la police arrive chez elle à 4h35, le dimanche 5 août 1962, Marilyn, nue sur son lit, est morte. Deux des proches médecins sont pourtant déjà sur place. Le mystère ne fait alors que commencer...
Le 6 août, DiMaggio et la demi-s½ur de Marilyn réclament le corps de Marilyn et organisent, le 8 août, des funérailles privées au cimetière Westwood Memorial Park de Los Angeles, auxquelles seules 24 personnes, triées sur le volet, sont conviées.
Marilyn, avait 36 ans.