瑪麗·斯克洛多夫斯卡的父親是壹位物理教師，母親是壹所女子學校校長。她從小受父親熏陶，相信科學，熱愛科學，但1885年她為了補貼家庭生計，只得作了家庭教師。在波蘭的語言文化處於俄國統治之下時，她似乎壹直在熱情追求民族革命政治，不過她這時的主要興趣似乎仍是科學。在19世紀80年代的波蘭，任何女孩都沒法受到任何形式的高等教育，因此她1891年繼她的姐姐之後來到巴黎。她生活簡樸，學習刻苦，1893年以第壹名成績在索邦物理系畢業。她得到波蘭壹份獎學金後，使她能夠又攻讀數學壹年，並以第二名成績畢業。
1894年她遇上了皮埃爾·居裏（Pierre Curie），第二年他們結了婚。他是壹位比較知名的物理學家，已經作出幾項重要發現，並擔任實業理化學校實驗室主任的職務。瑪麗此時正在尋找壹個研究課題以求更高壹級的學位。她的丈夫全完同情她繼續研究的意願，這是與19世紀末葉法國壹般人所持的態度迥然不同的。她也有幸於趕上時機和課題選擇：研究放射性。 1896年亨利·貝克勒耳（Henri Becq-uerel）發現了鈾的放射性，瑪麗·居裏有理由相信貝克勒耳處理過的瀝青鈾礦樣品中可能還有新的元素，但首先她需要有地方工作和鈾礦供給。她得到同意她可以在她丈夫的實驗室內工作。她的第壹個任務是看看除鈾之外還有沒有其它物質是放射性的。她的方法是把物質放在皮埃爾設計的靈敏靜電計的壹塊平板上，看看兩塊平板之間是否有電流產生。不久，她發現釷也是放射性的。
她的下壹項發現不管從哪個角度來說都是最重要的。她試圖了解鈾或釷的不同化合物是否具有不同量的放射性。她的結論是，鈾不論與什麽化合，不論是濕的或幹的，粉末或溶液，放射劑量都沒有差別，所要考慮的唯壹因素是含鈾量。這就是說，放射劑必定是鈾本身的壹種性質，而不是鈾與別的物質相互作用的結果。放射性應當是壹種原子性質，很快就被認識到是壹種原子核效應。
1898年，瑪麗·居裏又取得了進展，她發現瀝青礦和銅鈾雲母這兩種鈾礦比鈾本身有更強的放射性。她由此得出正確結論，這兩種鈾礦必然含有新的放射性元素。她立即開始尋找，到了年底，她證明了存在兩種新元素鈣和釙，兩種新元素都是強放射性的。由於那時沒有認識到這兩種元素的有害效果。就沒有對各種級別輻射采取預防措施（實際上，居裏夫人那段時間的記錄本至今仍然無人敢動，太危險了）。
她的下壹個目標是制備壹定量的純鐳。其中的困難在於，鐳在瀝青礦中含量極少，需要大量瀝青礦才行。多虧奧地利政府出面斡旋，居裏夫婦才設法從波希米亞礦山廉價買到幾噸瀝青礦。她的實驗室太小，無法堆積這樣多的材料，終於設法在校園內又弄到壹間破舊解剖室。這間破屋冬日嚴寒，夏日酷暑，正如威廉·奧斯待瓦爾德（Wilhelm Ostwald）後來所述，是牛棚加馬鈴薯地窖的混合。工作繁重而且單調，由於設備限制，每批只能處理20公斤，每次都必須細心地溶解、過濾、使之結晶。這種程序壹月繼壹月，冬春夏秋雨雪陰晴從不間斷，壹直進行到1902年初，她終於制備了0.1克氯化鐳。她把它帶給歐仁·德馬爾賽（EugeneDemarsay），他以前曾用光譜法鑒別過新元素。這樣，德馬爾賽就可以完全足夠確定鐳的原子量，經過計算是225.93。
這些新元素發現之後引起的重要問題是，這樣發出的輻射的本質是什麽？有人認為至少有兩種不同的射線，壹種可以被磁場偏轉，另壹種不受磁場影響而走過幾厘米後消失（這是歐內斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford）確認的α射線和β射線）。另壹個問題是能源的本性，因為皮埃爾·居裏指出1克鐳每小時放出大約100卡熱量。那時還有壹個謎是發現了感生放射性，他們發現金屬平板只是靠近鐳樣品，並沒有接觸，但金屬平板卻變成了放射性的，而且保持壹段時間。
放射性的奧秘不是居裏夫婦而是盧瑟福及他的學生解釋清楚的。雖然瑪麗·居裏不是偉大理論家，但她卻是偉大實驗家，她堅忍不拔，專心致誌，對重要而乏味的實驗程序長年緊追不舍。她在1903年提出了博士論文，成為法國第壹位獲得高級科學研究學位的婦女，同年她和丈夫以研究放射性而與貝克勒耳***獲諾貝爾物理學獎。
1904年，皮埃爾·居裏在索邦得到壹個講座，瑪麗也在塞夫勒的壹所女子師範學校得到壹個兼職物理教師職位。同年她的第二個女兒艾芙（Eve）出生，大約也在這時她第壹次感到患上了輻射疾病。這裏情況使我們不難理解，居裏夫人在完成了她的博士論文之後，好多年都沒有時間從事研究。1906年，皮埃爾不幸因車禍去世，索邦推舉她繼任丈夫的講座，從此以後她主要就是組織研究和募集資金。1921年和1929年她到美國作了兩次長途旅行。在第壹次旅行中，有人問她喜歡得到的是什麽，她的回答是1克鐳，後來她從美國帶著1克鐳回到法國，價值10萬美元。她還得到過卡內基學會5萬美元的贈款。1912年索邦開始修建居裏實驗室以專門研究放射性，1914年建成後適逢第壹次世界大戰，居裏夫人的時間主要用於培訓放射學員，實驗室的實際工作戰後才得以開始。後來，她的擁有1克鐳的實驗室變成世界主要研究中心之壹。
她在法國的位置是有點奇特的，她是外國人，又是婦女，法國壹直不知道怎樣對待她才好。她是盡人皆知的出類拔萃的科學家，因為她發現鐳和釙，1911年她第二次獲得諾貝爾獎，這次是化學獎。她的突出地位是得到承認的，創建居裏實驗室就說明了這點。但幾乎與此同時她感到她受到法國科學院的排擠。她答應了把她的名字在1910年提出來作為第壹位重要女性院士侯選人，但落選了，這無疑傷害了她的感情，她拒絕再把她的名字提出來參加候選，並且10年中拒絕允許法國科學院刊物登載她的作品。……
居裏夫人最後還受到壹種榮譽，1910年，放射性物質活動性的量度單位以她而命名為居裏。她特別堅持她自已來定義這種單位。她出版的主要著作是兩大卷本的《論放射性》（Treatise on Radioact-ivity，1910）。居裏夫婦的女兒伊倫（Irene）和她的丈夫弗雷德裏克·約裏奧—居裏（FredericJoliot-Curie）繼續進行關於放射性的開拓性工作，他們自己也榮獲了諾貝爾物理學獎。