Norma Jeane est ainsi confiée pendant les sept premières années de sa vie à Albert et Ida Bolender,
voisins de sa grand-mère Della, à Hawthorne (Californie). Dans son autobiographie, Marilyn mentionne qu'elle ne savait pas qui était « cette dame rousse» (sa mère) qui lui rendait visite de temps en temps pendant cette période.
En 1933, elle peut vivre quelque temps avec Gladys qui loue une chambre chez les Atkinson, à Arbol Street (Hollywood) mais celle-ci est internée l'année suivante à la suite d'une nouvelle crise d'hysterie.
En 1935, Grace McKee, colocataire, collègue de travail et meilleure amie de Gladys, demande à devenir la tutrice de Marilyn, ce qui sera officialisé le 27 Mars 1936.
Norma Jeane s'installe avec Grace et son mari, Ervin Silliman Goddard, à Van Nuysh (Californie) mais à la suite d'une tentative d'abus sexuel de la part de celui-ci, Grace préfère placer la jeune fille chez sa tante, Ana Lower, où Jack Monroe, un de ses cousins, l'agresse sexuellement. Selon le psychanalyste Michel Schneider, c'est à la suite de ces abus qu'elle aurait été affligée de son bégaiement, sa mère refusant de la croire.
Dès 1938, Norma Jeane utilise le nom de famille Baker, du premier mari de Gladys. Marilyn écrit qu'elle a abandonné la puberté assez rapidement, vers les douze-treize ans, lorsque son corps a changé, bien en avance sur ses camarades. Elle est une enfant assez solitaire et seule.
En 1941, Norma Jeane retourne chez Grace et fait la connaissance de James « Jim » Dougherty un voisin, ouvrier dans une usine d'aviation, de cinq ans son aîné. Grace, afin de se débarrasser de Norma arrange le mariage et oraganise les noces qui ont lieu le 19 Juin 1942, soit quelques jours après son seizième anniversaire.
Un an plus tard, après qu'elle abandonne ses études, Jim rejoint la marine marchande puis en 1944 un équipage de B-17 au-dessus de l'Allemagne, avant son retour à la vie civile.
Norma Jeane travaille à l'ignifugation des ailes d'avions et à l'inspection des parachutes dans l'usine de son mari. C'est dans cette usine qu'elle est repérée par des photographes militaires.
Elle raconte que la sexualité ne l'intéressait pas à cet âge et qu'elle considérait Jim plutôt comme un grand frère.
Ils divorcent en raison de leur éloignement le 2 Octobre 1946.