Мария Склодовская родилась в Варшаве в семье учителя Владислава Склодовского, где, помимо Марии, росли ещё три дочери и сын. Сестрами и братом Мари были Зофия (1862), Юзеф (1863),Бронислава (1865) и Хелена (1866). Семья жила трудно, мать долго и мучительно умирала от туберкулеза, отец выбивался из сил, чтобы лечить больную жену и кормить пятерых детей. Её детские годы были омрачены ранней потерей одной из сестёр и вскоре — матери[9].
Ещё школьницей она отличалась необычайным прилежанием и трудолюбием. Мария стремилась выполнить работу самым тщательным образом, не допуская неточностей, часто ради этого жертвуя сном и регулярностью питания. Она занималась настолько интенсивно, что, окончив школу, была вынуждена сделать перерыв для поправки здоровья.
Мария стремилась продолжить образование, однако в Российской империи, в состав которой в то время входили губернии Привислинского края, возможности женщин получить высшее научное образование были ограничены. По некоторым данным, Мария закончила подпольные женские высшие курсы, которые имели неформальное название «Летучий университет»[10]. Сестры Склодовские — Мария и Бронислава — договорились по очереди отработать несколько лет гувернантками, чтобы по очереди получить образование. Мария проработала несколько лет воспитателем-гувернанткой в то время, пока Бронислава училась в медицинском институте в Париже. Затем, когда Бронислава стала врачом, в 1891 году Мария в возрасте 24 лет смогла поехать в Париж, в Сорбонну, где изучала химию и физику, в то время как сестра зарабатывала средства для её обучения.
Живя в холодной мансарде Латинского квартала, она училась и работала чрезвычайно интенсивно, не имея ни времени, ни средств для организации нормального питания. Мария стала одной из лучших студенток университета, получила два диплома — диплом по физике и диплом по математике[9]. Её трудолюбие и способности привлекли к ней внимание, и ей была предоставлена возможность вести самостоятельные исследования[11].
Мария Склодовская стала первой в истории Сорбонны женщиной-преподавателем. В 1894 году в доме польского физика-эмигранта Мария Склодовская встретила Пьера Кюри. Пьер был руководителем лаборатории при Муниципальной школе промышленной физики и химии. К тому времени он провёл важные исследования по физике кристаллов и зависимости магнитных свойств веществ от температуры; с его именем, например, связан термин «точка Кюри», обозначающий температуру, при которой ферромагнитный материал скачкообразно теряет свойство ферромагнетизма. Мария занималась исследованием намагниченности стали, и её польский друг надеялся, что Пьер сможет предоставить Марии возможность поработать в своей лаборатории.
26 июля 1895 Пьер и Мария вступили в брак.
Вскоре после рождения первой дочери Ирен (12 сентября 1897 года) Мария начала работу над своей докторской диссертацией, посвящённой исследованию радиоактивности.
Незадолго до начала первой мировой войны (август 1914) Парижский университет и Пастеровский институт учредили Радиевый институт для исследований радиоактивности. Кюри была назначена директором отделения фундаментальных исследований и медицинского применения радиоактивности. Во время войны она обучала военных медиков применению радиологии, в частности, обнаружению с помощью рентгеновских лучей шрапнели в теле раненого. В прифронтовой зоне Кюри помогала создавать радиологические установки, снабжать пункты первой помощи переносными рентгеновскими аппаратами. Накопленный опыт она обобщила в монографии «Радиология и война» в 1920 г.
После войны Кюри возвратилась в Радиевый институт. В последние годы своей жизни она руководила работами студентов и активно способствовала применению радиологии в медицине. Она написала биографию Пьера Кюри, которая была опубликована в 1923 г. Периодически Кюри совершала поездки в Польшу, которая в 1918 году обрела независимость. Там она консультировала польских исследователей. В 1921 г. вместе с дочерьми Кюри посетила Соединенные Штаты, чтобы принять в дар 1 грамм радия для продолжения опытов. Во время своего второго визита в США (1929) она получила пожертвование, на которое приобрела ещё грамм радия для терапевтического использования в одном из варшавских госпиталей. Но вследствие многолетней работы с радием её здоровье стало заметно ухудшаться.
Кюри скончалась 4 июля 1934 г. от апластической анемии в небольшой больнице местечка Санселльмоза во французских Альпах.