Ona je bila najveći američki seks simbol, a on najveća američka sportska zvijezda, legendarni igrač bejzbola. Za vjenčanje joj je poklonio prsten od platine i 35 brušenih dijamanata.

Medeni mjesec su zaljubljeni proveli u Japanu i već tada su krenuli problemi jer je 12 godina stariji Joe želio svoju ženu samo za sebe. Neprekidno su se svađali i sukobljavali. Joe, inače dijete talijanskih imigranata, htio je svojoj obožavanoj ženi pružiti sve, ali njegova strašna ljubomora ga je uništavala. I njega i njihov brak. Nakon 274 dana braka Marilyn je zatražila razvod zbog mentalnog nasilja, a on je to saznao gledajući televiziju. Glumica je, naime, na konferenciji za novinare najavila razvod od slavnog igrača New York Yankeesa. Joe je bio shrvan.

Marilyn je ipak ostala ljubav njegovog života te su ostali u dobrim odnosima sve do njene smrti. Brinuo je o njoj i dalje i zaštitnički se ponašao. Ostali su u dobrim odnosima i nakon što se ona udala i razvela 1961. od trećeg supruga, pisca Arthura Millera. Kad ju je 1961. njezin psihijatar poslao u kliniku u odjel za najteže slučajeve upravo je zvala svog Joea da je ‘spasi’. On je odmah ‘doletio’ i izveo je, a ona mu se poslije pridružila na Floridi.

Joe je organizirao njezin sprovod 1962. godine, no nije htio pozvati nikoga iz Hollywooda već samo najbliže prijatelje i rodbinu. Sve do svoje smrti, DiMaggio je tri puta tjedno slao buket crvenih ruža na njezin grob, a posljednje riječi navodno su mu bile: ‘Konačno ću opet vidjeti svoju voljenu Marilyn.” Za razliku od njezina druga dva muža, nikad nije govorio o njoj u javnosti, nije pisao o tome, te se nikad više nije ponovno oženio.