Michelle Williams i sitt livs rolle som ikonet og sexsymbolet Marilyn Monroe. Marilyn Monroe er på bryllupsreise i England med sin nye ektemann Arthur Miller, samtidig som hun spiller inn filmen The Prince and the Showgirl. Da ektemannen må reise vekk for en uke, føler Marilyn seg forlatt og misforstått. Men hun finner trygghet og betror seg til sin unge og ydmyke assistent Colin Clark. Gjennom en idyllisk uke kommer den emosjonelt skjøre skuespillerinnen seg vekk fra Hollywoods hardkjør og arbeidspress, og blir introdusert til nye gleder ved livet. Dette er den ukjente uken i livet til Marilyn Monroe. Michelle Williams innehar rollen som ikonet Marilyn Monroe, Kenneth Branagh spiller regissør Sir Laurence Olivier mens Eddie Redmayne spiller assistenten Colin Clark. I øvrige roller ser vi Emma Watson, Judi Dench og Dominic Cooper.