Marilyn Chambers nasceu como Marilyn Ann Briggs em 22 de abril de 1952 em Providence, no estado de Rhode Island, nos Estados Unidos, mas passou a maior parte da infância em Westport, Connecticut. Cresceu em uma família de classe média: o pai trabalhava com publicidade e a mãe era enfermeira. Desde menina, Marilyn demonstrava um forte espírito performático — participava de competições de saltos e ginástica e sempre gostou de se apresentar em frente a outras pessoas. Mesmo com a vontade de atuar, sua família não apoiava totalmente essa decisão, alertando sobre a competitividade do mundo artístico.
Antes de entrar na atuação adulta, Marilyn trabalhou como modelo. Um de seus primeiros trabalhos foi posar para a embalagem de um sabão em pó, onde surgiu como a “garota da Ivory Snow”, criando uma imagem de pureza que mais tarde contrastaria com sua carreira adulta. Esse contraste acabou se tornando parte de sua história notória e contribuiu para que seu nome fosse amplamente reconhecido quando começou a atuar em filmes adultos no início dos anos 1970.
Marilyn se casou pela primeira vez em 1971 com Doug Chapin, um músico de rua que tocava gaita em São Francisco. Esse casamento durou poucos anos, terminando em divórcio em 1974, mas marcou o início de uma fase de mudanças pessoais e profissionais para Marilyn. Logo após o fim, ela se envolveu com Chuck Traynor, que já havia sido casado com outra famosa atriz da indústria. Traynor se tornou seu gerente por cerca de dez anos, uma relação que misturou aspectos profissionais e íntimos da vida de Marilyn.