Marie e Pierre Curie sono celebri soprattutto per le fondamentali ricerche sulla radioattività, che, nel 1898, portarono alla scoperta del radio e del polonio. Nel 1903 i due coniugi, insieme a Becquerel, ricevettero il premio Nobel per la fisica e nel 1911 Marie ebbe anche il Nobel per la chimica.

Marie, quinta figlia di una modesta famiglia borghese, visse la giovinezza nel tragico periodo in cui la Polonia non esisteva più essendo stata spartita fra Prussia, Austria e Russia. Frequentò un'università clandestina perché in quella ufficiale l'unica lingua ammessa era il russo, e nel 1891 riuscì a espatriare a Parigi, dove nel 1893, in solitudine e miseria, si laureò in fisica alla Sorbona e nel 1894 in matematica; nel 1895 sposò Pierre Curie.

Dal 1897 al 1903, i coniugi Curie in un laboratorio, in condizioni primitive, svolsero le loro faticosissime ricerche nel campo della radioattività.
Dopo la morte del marito proseguì le ricerche con la figlia Irène e il futuro genero Frédèric Liot, partecipando al grande sviluppo della fisica del XX secolo.
A causa degli anni dedicati a esaminare sostanza radioattive senza usare precauzioni, morì di leucemia in sanatorio.