Film jest oparty na książce Colina Clarka opowiadającej o pobycie Marilyn Monroe w Londynie, podczas kręcenia filmu Laurence'a Oliviera "Książę i aktoreczka". Clark został wówczas zatrudniony jako "trzeci asystent reżysera" przy filmie Oliviera, który powierzył mu opiekę nad aktorką w trakcie prac na planie w 1957 roku. Reżyserią "My Week With Marilyn" zajął się weteran telewizyjny Simon Curtis.
Kenneth Branagh wcieli się w postać legendarnego brytyjskiego aktora i reżysera Sir Laurence'a Oliviera, a w roli Marilyn Monroe zobaczymy właśnie Michelle Williams. Postać Clarka zagra Eddie Redmayne, Judi Dench wcieli się w aktorkę Sybil Thorndike, a Emma Watson zagra postać Lucy, pracującą przy kostiumach i mającą przelotny romans z Clarkiem. W filmie wystąpią również Dominic Cooper, Derek Jacobi i Julia Ormond.