肯尼迪兄弟與電影明星瑪麗蓮·夢露的關係，可能是美國公眾傳得最多的風流公案。
早在1954年的時候，還是參議員的肯尼迪就經總統辦公室秘書勞福特的介紹，結識了當紅明星夢露。
那是在一個招待會上，肯尼迪的雙眼始終緊緊盯著性感美麗的夢露，令她渾身都感到不自在。傑奎琳看到丈夫的失態，感到非常不高興。夢露的丈夫迪馬吉奧也同樣意識到這一點，他幾次挽住夢露的胳膊，要她回家，而夢露則裝出一副全然不知的樣子。
瑪麗蓮的一舉一動都已經在肯尼迪的腦海中烙下深深的印跡。從那以後，他一直都未忘記過那個充滿朝氣而又可愛的姑娘。1955年初，當法院還未就夢露與迪馬吉奧的離婚案作出判決的時候，夢露就已多次與肯尼迪幽會了。
肯尼迪當選總統後，夢露更是成為肯尼迪家的常客。那時她住在洛杉磯的一座西班牙風格的房子裏，她同肯尼迪的關係日益密切，懷著能夠激起世界上最具魅力的國家元首感情的強烈自豪心，夢露在幽會之前總要特意打扮一番。她幻想著肯尼迪會和傑奎琳離婚，然後娶她為妻。她曾經問過自己的一個好朋友：“你想，我會成為第一夫人嗎？”朋友對此無以應答。
1962年6月，夢露在度過同肯尼迪愜意交往的最初時光後，開始感到受人玩弄。她終於明白，自己和其他女孩子一樣，都隻是肯尼迪的“玩物”而已。在後來的一係列交往中，肯尼迪和勞福特更加肆無忌憚。一開始，隻有經過精心篩選的人才能同總統一起用晚餐。後來晚餐的格調很快就變了，他們愈發“放肆無禮，無所顧忌”，有時竟然邀請高級應召女郎共進晚餐。
夢露麵對肯尼迪施展的種種手段，時而多情，時而惱怒。每當肯尼迪有試圖疏遠夢露的表現時，她就陷於失望之中。她把電話一直打到白宮去找肯尼迪，還給他寫去許多封“哀婉動人”的信件，都似石沉大海，杳無音信。最後，夢露威脅要向新聞界披露她同總統的關係。這一招還真奏效了，肯尼迪派其弟羅伯特去洛杉磯同夢露談話，以減輕她的憂傷。
羅伯特同夢露之間也早有暖昧關係，因此總統才委托他去向夢露傳遞口信。1962年7月末，肯尼迪和勞福特得到消息，羅伯特在海邊的住所以及夢露在海倫那5號和多尼埃兩地住所的電話被竊聽了。肯尼迪兄弟倆立即意識到他們同夢露的關係已經使自己陷於一種非常窘迫的境地。
肯尼迪兄弟同夢露的關係很快就惡化了。夢露再次受到了愚弄，肯尼迪兄弟倆拿她取笑逗樂，直至他們覺得膩味為止。她向羅伯特發出了最後通牒：如果羅伯特不向她當麵解釋斷絕他們關係的原因，她就舉行記者招待會披露他們之間的關係。
8月4日，這天是星期五。晚上，勞福特帶夢露去他家附近的一家餐館與新聞專員帕特·康共進晚餐。就在這天晚上，喝得酩酊大醉的夢露回到家中，第二天便猝死了。
夢露一死，便有人立刻巧施手段以嚴守其死亡的秘密。首先，令人奇怪的是，警察在夢露死後幾小時才得到通知。其次，精心編排了默裏和夢露的醫生關於夢露死因的說法。而這些說法破綻百出。夢露死後的第二天，聯邦調查局搜走了竊聽夢露電話的錄音帶。此外，勞福特竭盡全力保護肯尼迪兄弟。