Bere lehen urteetan Varsovian bizi izan zen. Haren gurasoak irakasleak ziren: aita matematika eta fisika ematen zituen eta amak, musika. Hamaika urte zituela, ama hil zitzaion, tuberkulosiaren ondorioz. Oso gaztea zenetik, Curieri irakurtzea gustatzen zitzaion eta hamabost urterekin graduatu zen. Ezin izan zen unibertsitatera joan, emakumeentzat debekatuta zegoelako, baina eskola klandestinoetara joaten zen.
Marie eta Pierre Curiek material erradioaktiboak ikertu zituzten, uranioa batez ere, pechblenda edo uraninita forman. Pechblendatik irten zen uranioa pechblenda bera baino erradioaktiboagoa zen. Bi zientzialariek pechblendak uranioa baino erradioaktiboagoa zen beste elementu bat zuela bere barnean suposatu zuten. Horretaz aparte, torioak erradioaktibitatea sortu ahal zuela aurkitu zuten. Urteetan zehar, pechblenda lantzen segitu zuten eta beste bi elementu isolatu zituzten: polonioa (1898) eta radioa.
