Marilyn Monroe'nun bir aktris olarak ortaya çıkışı, hayatında birkaç değişikliğin de yolunu açtı. J. Randy Taraborrelli, 1953 yılına kadar Monroe'nun muhtemelen uyku haplarına bağımlı olduğu konusundaki şüphesini 'Marilyn Monroe'nun Gizli Yaşamı' adlı kitabında dile getirdi. Taraborrelli'nin kitabına göre Monroe, Joe DiMaggio'yla birlikte yaşadığı süre boyunca “hapsız uyuyamadı”. 1960'a gelindiğinde, psikiyatristi Ralph Greenson ona Nembutal adında bir barbitürat reçete ediyordu. Barbitüratlar, nörotransmisyon seviyelerini düşüren, depresan olarak kullanılan sedatif-hipnotik ilaçlardır. Özellikle Nembutal, uykusuzluğu tedavi etmek için kullanılır.
“Doktorlar onunla birlikte gitmişti [Monroe’s] yeni ve daha güçlü uyku hapları için talepler. Bunun ne kadar tehlikeli olduğunu çok iyi bilmelerine rağmen. Monroe'nun üçüncü kocası Arthur Miller, Taraborrelli'nin kitabına göre aynı şeyi söyledi. Tıp tarihçisi Dr. Howard Markel'e göre Monroe, Amytal, sodyum pentotal, Sekonal, fenobarbital, vb. Gibi başka barbitüratlar tüketmiştir. Bu, metamfetamin, Dexedrine, Benzedrine, Dexamyl, morfin, kodein, Percodan ve Librium'a ek olarak olmuştur. Ayrıca alkol de hayatında bir yer buldu. Markel'e göre, aktrisin sakinleştiricilere, uyutuculara, sakinleştiricilere, afyonlara, 'hız haplarına' ve uyku haplarına erişimi vardı.
Marilyn Monroe, 5 Ağustos 1962'de Los Angeles'ın Brentwood bölgesindeki evinde ölü bulundu. Uyku hapları içeren boş bir şişe, diğer on dört hap şişesiyle birlikte yatağının yanında keşfedildi. Aynı gün adli tabip yardımcısı Thomas Noguchi otopsisini yaptı ve 4 Ağustos 1962'de öldüğü belirlendi. Yapılan toksikolojik analiz, Monroe'nun aşırı dozda barbitürattan öldüğü sonucuna vardı. Donald Spoto'nun 'Marilyn Monroe'suna göre, kanında 'sekiz miligram kloral hidrat ve dört buçuk miligram Nembutal' ve karaciğerinde 'on üç miligram, çok daha yüksek bir Nembutal konsantrasyonu' bulundu. : Biyografi.'
Nembutal ve kloral hidrat, birlikte alındığında, iki ilaç diğerinin etkisini artırdığı veya 'kuvvetlendirdiği' için öldürücü bir kokteyl oluşturur. Dr. Markel'e göre, Monroe uykusuzluğunu gidermek için her ikisine de Şampanya ile birlikte sahipti. Aynı prosedür onun ölümüne neden olmuş olabilir. Birkaç teori, Monroe'nun ölümünün intihar olup olmadığını öne sürüyor. Ölümünü araştırmak için Los Angeles County adli tıp ofisine yardım eden Los Angeles İntiharı Önleme Merkezi'nden psikiyatristler, ölümünün “intihar ya da en azından ölümle kumar” olduğu sonucuna vardılar. Davayla bağlantılı savcı John Miner, aktrisin kendini öldürdüğünü düşünmedi.