1962年8月4日午夜时分,玛丽莲拿着她的私人电话走进房间。她向默里夫人道了晚安便关紧房门。当玛丽莲的律师来电话时,他被告知玛丽莲呆在卧房,但灯却亮着。默里夫人说凌晨两点她发现灯还亮着随即就开始担心起来。她敲了敲门,但没有回音,最后打电话给医疗救护队才硬撞进去。8月5日凌晨3:30,人们发现玛丽莲已死,赤裸在床上,一只胳膊朝电话方向伸着。首次验尸报告称她的死是由于“过量服用镇静类药物引起的假定性自杀。”
玛丽莲像一艘向营救者开火的战舰慢慢下沉;但是,也必须承认,在这些救援者中,医生和护士们都希望使玛丽莲完全依赖他们,从而倾向于让她随意服用处方中或处方外的任何药物。最有可能的死因,总的说来并凭着近四十年的事后分析,玛丽莲似乎的确吞食了过量的家里储存的耐波他牌的镇静类药,这很有可能是在她已吸食毒品的情况下无意之中所为,但她没来得及打电话给默里夫人或朋友去求救,这药就很快使她送了命。